大气湍流对象限探测器光斑检测的影响

大气湍流运动频率一般在几赫兹到几百赫兹之间变化,激光在大气中传输时将受到此种运动的调制,调制的结果将对接收到的光斑能量分布形式与光斑形状产生影响,光斑能量与形状的变化将对象限探测器(QD)的输出产生影响.设计了一种湍流环境下的光斑检测后续处理电路,该电路使用两级增益系统,初级增益主要抑制噪声,二级增益使用可变增益放大,实现对象限探测器输出信号的有效放大与处理.搭建实验系统来完成湍流环境下的器件性能测试,当测试距离为830 m时,完成不同信噪比、光宽大小、调制信号对探测器影响的测试;当测试距离为12.5 km时,象限探测器没有细分能力,噪声占据整个光敏面,失去光斑检测的能力,使用数字滤波可以提高其细分能力.     

数字助听器中的音频动态范围控制算法研究

本文针对数字助听器提出一种结合语音活动检测的五段动态范围控制算法。传统的动态控制算法只能消除音频信号中携带的噪声。而无法解决播放端的高频噪声问题。而本文采用频域子带能量作为特征。用二维高斯模型进行语音噪声的似然比检验来实时跟踪语音活动可以有效地降低噪声并改善输出信号的失真度，并针对播放端无自动增益控制的情形，在增益曲线的设计时增加了小信号放大功能。最后，通过实验获取了增益曲线中不同功能段的启动时间和释放时间的最优配置，且在输入信噪比为15ｄＢ和20ｄＢ时对输出信噪比分别提升了3ｄＢ和6ｄＢ，对小信号幅度提升了4ｄＢ。     

增益可控低噪声前置放大器设计

设计一种具有温度补偿、增益可控的低噪声前置放大器。该放大器采用级联放大,每一级通过继电器改变信号通路,从而达到控制增益的目的。在放大器的设计中采用噪声抑制和温度补偿技术,并对原电路使用闭环控制进行优化,既实现了增益可调,增益控制范围为10~60 dB,又保证了良好的增益平坦度和优秀的噪声抑制能力。通过仿真和实际电路波形测试,表明该放大器仅有9μV/℃温度漂移和10 nV/Hz~(1/2)等效输入噪声电压,总谐波失真小于1.2%,能放大μV级DC~50 MHz带宽信号。     

超长距离通信系统中远程泵浦的优化设计

文章介绍了一种用于密集波分复用(DWDM)超长距离通信系统中远程泵浦的传输设计方案.为了得到较大的增益与较小的噪声指数,我们选择了数值孔径小、掺杂浓度低的掺铒光纤,同时光路中还采用了对信号光全透、对泵浦光全反的二色镜来提高泵浦光的利用率.通过优化的光路设计,我们得到了增益＞17 dB、噪声指数＜7 dB的远程泵浦放大器.     

反射式L波段掺铒光纤放大器增益与噪声指数改善

提出了一种改善反射式L波段掺铒光纤放大器增益和噪声指数的方法,即在放大器的输入端插入一泵浦源,通过提高信号输入端的粒子数反转率实现提高增益和降低噪声指数的目的.通过仔细调整两个泵浦源的输出功率,与单泵浦结构相比,在相同条件下,在1565～1615 nm波长范围内,小信号增益提高了1.5～9.9 dB,噪声指数下降了1.3～9.4 dB.     

基于PSD窄脉冲激光信号检测放大电路噪声分析及参数匹配研究

针对基于位置敏感探测器的窄脉冲激光信号检测放大电路,根据其电路组成建立相应等效噪声模型。通过分析信号增益、噪声增益与电路各元器件参数以及频率之间的关系,得到该检测放大电路输入窄脉冲信号与输入噪声的动态响应输出。在此基础上求得使系统不发生震荡的运算放大器单位增益带宽计算公式,并通过研究系统信噪比与频率的关系给出使电路信噪比最大时的最优带宽求解方法。最终,通过具体算例给出电路参数一般性设计方法,并通过仿真得到,小结电容PSD有助于提高电路信噪比。     

电报噪声作用下线性系统的随机共振

研究了当系统的阻尼率、固有频率和激励信号受色电报作用时,二阶过阻尼线性系统中的随机共振现象。通过线性系统理论和相关删去法,得到了系统平均输出幅度增益的精确表达式。系统平均输出幅度增益是电报噪声的强度、相关率、系统的阻尼率、固有频率以及激励信号的频率的非单调函数;适当的噪声参数和系统参数可以使有噪声情况下的输出幅度增益大于无噪声时的输出幅度增益;通过改变噪声参数和系统参数可以提高系统的输出幅值增益。此方法适用于电报噪声环境中线性系统的微弱信号检测。     

采用PIN二极管反馈的射频可变增益放大器

射频可变增益放大器大多基于CMOS工艺和砷化镓工艺,通过改变晶体管的偏置电压或建立衰减器增益控制结构实现增益可调.本文采用高性能的射频锗硅异质结双极晶体管,设计并制作了一款射频可变增益放大器.放大器的增益可控性通过改变负反馈支路中PIN二极管的正向偏压来实现.基于带有PIN二极管反馈的可变增益放大器的高频小信号等效电路,本文详细分析了增益可控机制,设计并制作完成了1.8GHz的可变增益放大器.测试结果表明在频率为1.8GHz时,控制电压从0.6V到3.0V的变化范围内,增益可调范围达到15dB;噪声系数低于5.5dB,最小噪声系数达到2.6dB.整个控制电压变化范围内输入输出匹配均保持良好,线性度也在可接受范围内.     

一种适用于0.8VCMOS助听器的电流模前馈增益控制系统

摘要：本文介绍了一种适用于助听器前端系统的电流模前馈增益控制系统。和传统自动增益控制系统相比,电流模前馈增益控制通过数字增益控制码来实现前端系统总谐波失真的显著降低。为了从麦克风微弱的输出信号中得到数字控制码, 本文提出了用电流模实现的整流电路和电流模状态控制电路.该设计基于0.13微米CMOS工艺. 测试表明芯片可工作于0.6V的电源电压.在电源电压为0.8V下, 输出摆幅500mVp-p的信号总谐波失真在0.06% (-64dB)以下, 且功耗控制在40uW以内.另外,系统的等效输入噪声达到4uVrms,最大增益保持在33dB.     

周期脉冲序列在阈值系统中随机共振的研究

将混有加性高斯白噪声的周期脉冲序列通过阈值系统,对其传输性质进行理论研究.以输入-输出的信号幅度和信噪比增益来分析随机共振现象,通过调节各相关参数使系统、信号和噪声因协同作用而产生随机共振现象:在某一最优噪声强度下获得最大的信号幅度及信噪比的增益.     

一种带有外部噪声识别功能的AGC电路的设计

基于红外遥控接收芯片中自动增益控制电路的功能需求及其应用环境,设计了一种能够有效抑制外部环境光干扰、线性度高的自动增益控制电路。该电路在传统自动增益控制电路的设计理念基础上引入外部噪声识别功能,设计的核心子电路包括具有线性增益特性的可变增益放大器、比较器以及利用空闲时间识别外部噪声的信号检测与增益控制电路。电路基于0.25μm标准CMOS工艺设计,使用Hspice软件进行仿真验证。仿真结果表明:电源电压为3~5 V,温度为0~85℃时,可变增益放大器的可控增益范围至少可达-69.5~27.6 dB,且至少具有42 dB的线性增益控制范围。     

Coupled microphone-accelerometer sensor pair for dynamic noise reduction in MMG signal recording

External noise sources such as movement artefact may interfere with mechanomyography (MMG) signal recording, compromising signal detection for electrically-powered prosthesis control. A novel coupled microphone-accelerometer sensor pair, intended to facilitate noise reduction, was designed and tested on a below-elbow amputee. Sample recordings demonstrate clear distinction between motion artefact and useful MMG signals.     

星载激光测距仪APD最佳雪崩增益控制技术研究

针对激光测距仪星载应用环境的特殊性,研究了星载激光测距仪APD最佳增益控制技术。通过引入星载激光测距仪APD电流信噪比模型,分析了影响星载激光测距仪APD信噪比的关键因素。针对某星载激光测距仪的具体应用,展开了APD最佳增益控制技术研究,设计了温度增益反馈控制电路,并推导建立了温度增益数字反馈控制算法,实验验证了控制电路及算法的正确性和良好的温度适应性。实验结果表明,该控制电路和算法能够使得APD在-25~60℃温度范围下保持恒定增益,适用于星载激光测距仪APD最佳增益控制。     

一种适用于5G通信的分布式低噪声放大器

宽带低噪声放大器是5G无线通信系统中的关键模块。针对6 GHz以下5G通信应用频段,基于65 nm CMOS工艺,设计了一种三级均匀分布式宽带低噪声放大器。在增益单元电路中,采用噪声抵消技术降低了噪声,同时实现了信号的单转双变换,并通过电流复用技术提升了增益。栅极人工传输线的终端采用了RL型负载,进一步改善了放大器的噪声性能。仿真结果表明,该分布式低噪声放大器的带宽为0.5~5.7 GHz,带内增益达到24.2 dB,噪声系数低于4.5 dB,而最小噪声系数仅为2.7 dB。     

交叉偶极阵列声波测井仪模拟通道电路设计

针对交叉偶极阵列声波测井仪高温、强背景噪声的作业环境,采用模拟滤波、低噪声设计和优化的布局布线等技术设计交叉偶极前置模拟通道电路,以实现声波信号接收、波形模式选择、程控增益放大、有源带通滤波等功能.该文详细地阐述了如何抑制高频噪声干扰以及降低电路自身的噪声影响,着重分析和介绍了低噪声前置预放大电路和有源带通滤波器的设计...     

CMOS宽带线性可变增益低噪声放大器设计

文章设计了一种48MHz~860MHz宽带线性可变增益低噪声放大器,该放大器采用信号相加式结构电路、控制信号转换电路和电压并联负反馈技术实现。详细分析了线性增益控制、输入宽带匹配和噪声优化方法。采用TSMC0.18μm RF CMOS工艺对电路进行设计,仿真结果表明,对数增益线性变化范围为-5dB~18dB,最小噪声系数为2.9dB,S11和S22小于-10dB,输入1dB压缩点大于-14.5dBm,在1.8V电源电压下,功耗为45mW。     

基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强--频域方法

提出了一种在频域实现的基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强方法。该方法利用小孔径线列阵端射方向具有超增益的特性,针对均匀噪声场,设计出相应的超增益权,形成超增益波束。基于超增益波束形成的输出相对常规处理,可大幅度提高信噪比。仿真了间距为0.05m的5元均匀线性传声器阵列接收到的端射方向带噪线性调频信号和语音信号,并进行超增益处理,获得12dB左右的阵增益,从而表明超增益传声器阵列具有优越的性能。     

宽带高增益输出平衡CMOS低噪声放大器的设计

设计了一种带片内变压器、适用于0.05～2.5 GHz频段的宽带低噪声放大器(LNA).电路设计采用了并行的共栅共源放大结构,将从天线接收到的单端输入信号转换为一对差分信号输出给后级链路.针对变压器结构的LNA噪声系数不够低和输出不平衡的问题,采用了缩放技术、噪声消除技术以及两级的全差分放大器作为输出缓冲级,来有效降低电路的噪声系数,提高增益和输出平衡度.电路采用TSMC 0.18μm 1P6M RF CMOS工艺设计仿真和流片,测试结果表明:在0.05 ～ 2.5 GHz频带范围内,该LNA的最高功率增益达24.5 dB,全频段内噪声系数为2.6～4 dB,输入反射系数小于-10 dB,输出差分信号幅度和相位差分别低于0.6dB和1.8°.     

光纤喇曼测温系统中APD增益稳定的研究

分布式光纤测温系统采用APD雪崩光电二极管作为接收器件,它的稳定性对后级的信号处理及系统主要技术指标起着决定性的影响.APD的增益受温度波动影响较大.对APD增益进行了分析,针对分布式光纤测温系统中喇曼光信号极微弱和强噪声的特点,设计了一温控系统和一反馈偏压补偿系统.实验证明温控温度波动小于0.1℃,测试输出电压波动小于0.5 mV,完全满足分布式光纤测温系统对APD增益稳定的高要求.     

一种双频激光干涉信号探测器的设计

为了获取高精密双频激光干涉测量中的干涉信号,完成了一种新的光电探测器电路设计。该探测器利用AD645设计了精密低噪声光电转换前置放大器,保证微弱干涉光信号的有效接收;增益可调的主放大器设计保证输出信号足够的动态范围,适应不同类型的干涉信号处理电路,双二次型带通滤波器有效抑制了噪声与温漂。结果表明,研制的光电探测器能完成微弱干涉信号的接收处理,信噪比高、频率稳定、结构简单易实现,可应用于高精密比相计等激光干涉仪信号处理装置。