基于阵列探测器的空间失配角匹配外差探测研究

空间失配角是影响外差探测的主要因素之一,很小的角度失配就会导致中频信号极为微弱。通过分析提出,外差信号的振幅可以视为探测器量子效率分布函数的傅里叶变换,基于此提出一种单元增益可调的阵列探测器接收方法。该方法通过设置阵列中探测单元的增益系数,使阵列有效量子效率分布函数的频谱特性匹配信号光与本振光形成的干涉光场,以此提高存在失配角时的中频信号的强度。通过对有效量子效率分布函数的调整,匹配不同角度入射的信号光,即可达到高速扫描探测的目的。     

一种优越的光外差中频稳定装置

一种优越的相干光通信系统中频稳定装置已经研制出来.该装置可以实现对光外差中频频率的高度稳定,且所稳定的光外差中频频率可以自由调节.本装置用于一个采用1.52μmHe-Ne气体激光器的相干光纤通信系统中,光外差中频在整个TV频道范围内都能跟踪稳定.相对于光频的频率稳定度优于10-9.通信系统传输的图象信号得到了满意的稳定接收.     

一种优越的光外差中频稳定装置

一种优越的相干光纤通信系统中频稳定装置已经研制出来。该装置可实现对光外差中频频率的高度稳定,且所稳定的光外差中频可以自由调节。本装置用于一个采用1.52μmHe-Ne激光器的相干光纤通信系统中,光外差中频在整个TV频道范围内都能跟踪稳定。相对于光频的频率稳定度优于10~(-9)。通信系统传输的图象信号得到了满意的稳定接收。     

利用声光调制器进行错位外差干涉测量

一、前言 外差干涉测量法能测量高精密透镜象差,表面形状和形变、振幅、速度等。其频率彼此靠扰的波前相干涉而产生一电差频信号,差频信号的相位与两波前之间的光程差成正比。山于信号相位与参考信号同步,因而测量精度约为2π/100rad。可用移动光栅、旋转波片或超声光调制器作为频移器件。 利用光栅的错位干涉测量法已在Ronchi试验中用于测量透镜象差。现在又提出了错位外差干涉测量法,它利用移动光栅使待测波前产生频移和空间错位。这些错位外差干涉计用于自适应光学元件中的波前校正和镜面的形状测量。     

用10.6μm光外差稳频提高接收机中频的分析

本文论述了提高CO_2激光外差雷达接收机中频对测量目标多普勒频移的意义,及采用声光移频器和外差频率跟踪技术,可使本振和发射频率保持恒定,使接收机中频的声光移频量提高2～3倍,从而使接收机探测动目标多普勒频移提高到±160MHz以上(相当于2.5Ma的目标运动速度).本文还分析了影响中频误差的因素,以及检测目标多普勒最小分辨率.     

伪随机序列调制的激光外差探测

在激光外差探测中,为了增强在频谱密度上对多普勒频移峰值的识别能力,提升对目标的探测概率,提出一种采用伪随机序列对连续激光进行调制的外差探测方法.应用伪随机序列的M序列码对发射激光和本振光同时进行频率调制,接收信号光和经时间延迟后的本振光相干叠加形成拍频信号.其特点是二进制码调制同时作用于发射信号光和本振光,使外差信号频...     

新型声光通信激光多普勒信号的鉴频电路

根据激光多普勒测振技术进行声光通信的工作原理,设计一种新型、小型激光多普勒测振信号鉴频电路。该电路根据外差探测原理,本地振荡器输出信号与探测信号混频得到一路信号,经90°移相后的本地振荡器输出信号再与探测信号混频得到另一路信号,利用这两路信号得到了多普勒频移量和声源振动的频率。利用扬声器激发的水面模拟振源进行实验,表明该电路可有效测量的振动频率范围为300 Hz~10 kHz,证明可用于水下光声通信。     

窄带物联网信号对卫星广播电视接收的影响分析

窄带物联网(NB IoT)下行信号采用功率密度谱提升技术,NB IoT下行信号可能和某些卫星数字广播频道对应的中频频率相同,当卫星数字广播电视接收站距离NB-IoT基站较近时,在某些条件下,会对卫星数字广播接收的中频信号产生同频串扰,导致接收误码率高,严重影响音频广播节目的 接收质量,通过变换本振频率可以避免干扰.通过...     

激光光栅干涉技术的微位移测量研究

为提升精密测量的精度与量程,提出了激光光栅干涉技术的微位移测量方法.通过集成双光栅微位移测量方法以2 组近似正交相位差的光栅交替选择并累积高灵敏度测量区域,扩大测量量程,且在测量过程中避免激光光束存在抖动问题,通过频率调解法实行外差干涉信号处理,转变待测物理量的信息为调相或调频信号,实现测量的高分辨率.检测结果表明,该...     

基于自外差探测的多光纤光栅远程传感系统

提出并实验证明了一种基于自外差探测和波长扫描技术的光纤布拉格光栅远距离传感系统。该系统将远程光纤光栅阵列的反射信号光与本地参考光进行差频探测,并通过声光调制器对探测光的频移及脉冲进行调制,有效地提高了系统的探测灵敏度和传感距离。在没有放大的情况下,在171km的探测距离处,光纤光栅传感器的反射布拉格波长信号的信噪比达到33dB。该系统可以准确地绘制出远端光纤光栅阵列的反射谱,实验结果显示两个光纤光栅的布拉格波长与温度均成良好的线性关系,且传感灵敏度为11pm/℃。     

衍射光栅使CO2波导激光器的带宽伸展

休斯研究实验室的科学家把衍射光栅结合到高压CO2波导激光器中,使其调谐带宽伸展到1千兆赫以上。这是一个重要的突破,特别对于所建议的空载10.6微米激光通信网络更是如此,因为激光外差接收系统必须跟踪输入的激光频率。在低轨道卫星-同步卫星通信网络中,最终的多普勒频移约为±700兆赫;本机振荡器中使用的激光器必须包括整个多普勒范围。     

低轨非同步卫星的多普勒频移分析

在低轨非同步卫星通信中,地面站与绕地球旋转的低轨卫星存在径向的相对运动,接收信号频率会与原信号频率发生偏移,产生多普勒效应。由卫星轨道参数和地面站最大可视仰角可以得到低轨卫星的多普勒频移计算公式。通过对连续四轨STK(卫星工具包)仿真数据和多普勒频移公式计算值的对比,得到多普勒频移及其变化率的相关曲线图,可为低轨非同步卫星的多普勒频移提供估算与补偿依据,以确保卫星通信的质量。     

GMSK信号的多普勒频移快捕和跟踪

GMSK信号具有良好的频谱和功率特性,特别适用于功率受限和信道存在非线性、衰落以及多普勒频移的数字卫星移动突发通信系统。本文提出了一种GMSK信号的多普勒频移快捕和跟踪方法。该方法根据突发通信时帧结构的特点,采用独特码和FFT并行处理信号能量检测、帧同步检测和多普勒频移快捕,并采用判决反馈PLL环跟踪多普勒频移的变化。仿真结果表明,多普勒频移在-Rb／2～Rb/2范围内变化时,与理论值相比,采用该方法的准相干解调器误比特率Pb 性能恶化仅为0．3dB。在信息速率Rb=9．6kbps时,多普勒频移速率可达4000Hz／s。     

激光多普勒电泳应用于淋巴细胞分析的研究

激光多普勒电泳是利用激光的多普勒效应与医学中的电泳方法相结合发展起来的一种新技术。该装置主要由激光器、电极、样品池、光电倍增管和信号处理机等部分组成。当光束聚焦在样品池两电极间时,由于带电颗粒在电场作用下的运动,使入射激光频率产生频移。发生频移的激光由光电倍增管接收,并送入信号处理机,从而获取与样品有关的信息。 我们观测到,正常人淋巴细胞的激光多普勒光     

单脉冲雷达抗同频信号干扰处理方法研究

针对多台同频单脉冲雷达接力跟踪箭载同一合作目标而产生的异步信号干扰问题,提出了一种移相条件判断与自适应距离移相相结合的综合处理方法。通过对接收通道中所接收到的同频信号运动特性的全程检测,实现了对异步信号的有效识别,结合建立的移相条件和移相准则,实现了对本站信号的自适应距离移相处理,很好地解决了雷达站点间因频繁移相导致的信号偷漏甚至丢失目标等同频干扰问题。设计集成了基于DSP,FPGA的异步信号自适应识别半实物仿真控制系统,进行了同频信号干扰处理方法的验证,结果表明,该系统能够很好地提高同频雷达的移相成功概率,减少异步干扰信号对雷达跟踪信号的影响。     

基于利特罗角的8细分光栅干涉仪读头设计

提出了一种外差式利特罗结构的高光学细分读头设计方案,该读头设计实现了8倍光学细分,从而提高了测量系统的分辨力,实现精密测量。基于光栅衍射原理和多普勒频移分析了该读头的测量原理,构建光栅干涉仪读头的测量模型。使用ZEMAX仿真软件搭建读头光路并进行仿真分析,获得相干相位图样,从而验证了该读头结构的可行性。通过MATLAB与ZEMAX进行动态数据交换,实现该读头测量的信号对比度仿真,测量信号的对比度为0.426。     

基于正交调制技术的SDH时钟抖动信号源的设计

提出了基于正交调制技术的带抖动时钟信号产生算法,介绍了正交调制原理的实现框图,利用DDS技术产生两路正交基带信号,然后正交调制到中频信号上。该方法缓解了采样频率的压力,并可以输出较高频率的抖动信号。使用该设计的抖动信号源产生带有0．172所规定的抖动频率及幅度范围的中高频带抖动信号可对数字设备进行抖动性能的测试。     

高动态目标信号模拟源的设计和实现

为配合中频数字角跟踪接收机的研制,需要一个既能够产生角误差信号,又能够模拟多普勒、多普勒变化率等动态特性的中频模拟源。利用FPGA和AD9957硬件平台,采用基带载波控制的方式产生多普勒频移和多普勒频移变化率,设计了一个多调制体制、多带宽的信号模拟源。通过测试并与实际跟踪数据进行比对验证,表明该设计合理,模拟出的高动态特性与真实信号的动态特性一致。     

微弱光信号的量子增强接收优化方法(特邀)EI北大核心CSCD

在经典理论框架下,相干探测性能受限于散粒噪声对应的标准量子极限,而量子增强接收技术通过引入位移算子,采用关联的方式将经典的平衡零拍/零差探测转化为光子数态的测量,理论上可以突破标准量子极限并不断逼近Helstrom极限。无歧义量子态识别(Unambiguous State Discrimination,USD)是量子增强接收常用的识别判决策略之一。然而,由于微弱光信号的能量有限,传统的USD量子增强接收方法的适用微弱信号范围较小,微弱信号识别的错误率较高。提出了一种QPSK调制量子增强接收的混合测量优化方案,该方案首先通过二态零差测量将QPSK相干态的区分转化为BPSK相干态的区分,然后通过BPSK量子增强接收测量实现相干态的无歧义识别。仿真表明,混合测量方案在平均光子数在3.2~11.3之间优于经典的外差测量方案,而且比传统QPSK量子增强接收方案具有更大的适用信号范围。     

基于PLL环路的卫星QPSK载波调制信号相位跟踪算法

卫星信号接收端天线接收的卫星信号经过射频前端处理后会变成数字中频信号,而相位跟踪是中频信号处理的重要环节,准确的相位跟踪可以为卫星信号解码、测距和定位等功能的准确性提供保障.基于此,该文提出了基于锁相环（Phase Locked Loop,PLL）的卫星QPSK载波调制信号相位跟踪算法.该算法利用多路正交载波和二象反正切鉴相器获取精确的相位差信息,形成闭合回路锁定载波相位以实现跟踪.实验结果表明,多路异相载波的方法可实现更快速的相位锁定,与传统Costas环路和松尾环相比,进入稳态时间分别减少了20%和24%以上,稳态方差分别减小21%和32%.