基于DSP的雪崩光电二极管数控偏压源设计

为保证雪崩光电二极管(APD)增益恒定,不受温度变化的影响而处于最佳工作状态,通过分析APD的增益和温漂特性,设计了一种APD偏压随温度按一定规律变化的数控偏压电路.采用DSP芯片TMS320F2812为主控制器,启动A/D转换对温度传感模块输出的电压信号进行采集,经计算处理得到APD的温度,然后由DSP输出相应的PWM信号来调节APD的偏压,从而保持APD增益恒定.该电路通用性好、可靠性高、操作性强,适合于高频连续信号检测的光电系统.     

闭环温度控制的APD光电探测器设计

针对微弱光信号探测系统中雪崩光电二极管(APD)在工作中的温漂特性,提出了一种适合APD的闭环温度控制方法.该方法将APD、热敏电阻器和TEC制冷器集成在同一组件中,采用模拟电路深度负反馈技术实现闭环温度控制,并运用经典的控制理论建立数学模型对PID电路进行优化,保证了APD探测电路的增益稳定性.试验表明:该系统中APD光电探测器温度控制精度为±0.1℃,输出电压波动约为±0.5 mV,很好地抑制了外界温度变化对APD增益的影响.     

基于背向拉曼散射的分布式光纤温度 传感器APD最佳雪崩增益的分析

本文分析了基于背向拉曼散射的分布式光纤温度传感器中光电接收用雪崩光电二极管雪崩增益对接收电路信噪比的影响,给出了使传感系统接收电路输出信号信噪比最大这一最佳意义下APD雪崩增益的表达式并进行了分析,实验结果和理论分析基本一致。     

基于APD线列的单光子探测计数研究

单光子探测系统可以对单个光子进行探测;探测系统含有探测部分、淬灭电路部分和计数部分;探测部分主要由工作在盖革模式下的雪崩光电二极管组成;在盖革模式下的雪崩光电二极管发生雪崩后不能自然停止,淬灭部分主要为了主动抑制雪崩电流,快速降低雪崩电压,以达到提高探测效率,降低错误计数的目的;APD线列产生多个光子脉冲信号,计数部分的主要功能是对多路光子脉冲信号进行计数、显示并且可以控制每路APD的比较电压,保证每路APD淬灭电路的正常工作。     

基于背向拉曼散射的分布工光纤温度传感器APD最佳雪崩增益的分析

本文分析了基于背向拉曼散射的分布式光纤温度传感器中光电接收用雪崩光电二极管雪崩增益对接收电路信噪比的影响，给出了使传感器系统接收电路输出信号噪比最大这一最佳意义下ＡＰＤ雪崩增益的表达式并进行了分析，实验结果和理论分析基本一致。     

基于盖革APD阵列的单通道激光雷达信号读出电路设计

随着测量技术的发展,激光雷达技术成为研究的热点,选取工作在盖革模式下的集成APD阵列雪崩二极管作为激光雷达的光电探测器,在探测距离为100-200m范围内,选择上升沿为5ns的激光脉冲,则接收带宽在70MHz~88MHz范围内,在此范围内APD探测器将接收到的回波信号转化为电信号,用TIA跨阻放大器反向放大模式将电流信号转化为电压信号,并将信号有效放大,输入至时刻鉴别电路,时刻鉴别电路用电压比较器来实现,最终可输出COMS逻辑电平信号;用TINA仿真软件进行仿真,仿真结果表明在接收带宽范围内TIA放大器的增益动态范围达到了54dB,总体电路延迟约为10ns。     

GPON FEC接收机的设计挑战

<正>在ONT中选择APD还是FEC技术将对成本起决定性作用。许多GPON系统制造商极为关注这一问题,为向北美乃至世界其他地区的家庭提供三路信号播放业务(视频、语音和数据),千兆位无源光网络(GPON)成为重点考虑方案。为满足用户端的链路预算和成本目标,选择采用雪崩光电二极管(APD)接收器,还是带前向纠错(FEC)的标准接收器,目前尚存争议。     

单光子探测器及其发展

本文介绍了光电倍增管单光子探测器、雪崩光电二极管单光子探测器和真空单光子探测器以及它们的基本工作原理和特性，分析了它们各自的优缺点和未来的发展方向。     

EMCCD工作原理及性能分析

;介绍了电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)的结构和工作过程,分析了影响倍增增益的因素,同时对噪声因子进行介绍.通过与其他CCD进行比较,EMCCD有优越的信噪比和量子效率.     

高灵敏度固体摄像器件

本文主要介绍高灵敏度固体摄像器件的几种类型，工荼原理及目前的发展状况。它们主要有：光晶体管，像素内有放大器型和雪崩倍增膜型。     

High frequency scanning response of an APD photocurrent for laser range finder

In this paper, the scanning response of the photocurrent emitted by a large area avalanche photodiode (APD) is studied for a 3D laser camera. This 3D camera is based on a phase-shift laser range-finder to measure distance from 1 to 20 m. To obtain a large field of view of the optical head, a large area APD working as an optoelectronic mixer is used. Photocurrent response versus light spot position above the APD active area is analysed for high frequency measurements. Optoelectronic mixing permits to measure the scanning response phase of the internal photoelectric current. Moreover, it is demonstrated that the signal phase depends on the photoelectric gain. Signal-to-noise ratio and distance measurement error for the 3D camera are then discussed.     

高并行可配置的GF(p)域ECC处理器

提出一种基于传输触发架构的可配置高并行性素域椭圆曲线密码处理器。该处理器用于快速实现点乘运算,通过配置特殊的功能单元、总线以及寄存器文件堆,可针对不同安全需求进行扩展。超长指令字的指令格式使处理器具有高并行性。设计的特殊功能单元 MMAU加速了模乘运算的实现。仿真结果表明,在0.18 μm CMOS工艺下,处理器所占面积为83 Kgates,能工作在最大120 MHz时钟频率下,可以在0.425 μs和2 ms内完成一次192 bit的模乘和点乘运算。     

Parallel bandwidth characteristics calculations for thin avalanche photodiodes on a SGI Origin 2000 supercomputer

An important factor for high‐speed optical communication is the availability of ultrafast and low‐noise photodetectors. Among the semiconductor photodetectors that are commonly used in today's long‐haul and metro‐area fiber‐optic systems, avalanche photodiodes (APDs) are often preferred over p‐i‐n photodiodes due to their internal gain, which significantly improves the receiver sensitivity and alleviates the need for optical pre‐amplification. Unfortunately, the random nature of the very process of carrier impact ionization, which generates the gain, is inherently noisy and results in fluctuations not only in the gain but also in the time response. Recently, a theory characterizing the autocorrelation function of APDs has been developed by us which incorporates the dead‐space effect, an effect that is very significant in thin, high‐performance APDs. The research extends the time‐domain analysis of the dead‐space multiplication model to compute the autocorrelation function of the APD impulse response. However, the computation requires a large amount of memory space and is very time consuming. In this research, we describe our experiences in parallelizing the code in MPI and OpenMP using CAPTools. Several array partitioning schemes and scheduling policies are implemented and tested. Our results show that the code is scalable up to 64 processors on a SGI Origin 2000 machine and has small average errors. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

飞行控制系统BIT虚警问题分析研究

飞控系统是飞机的关键核心系统,其中B IT分系统中存在较高的虚警率是制约其快速发展、影响其有效使用的关键问题之一,有效降低B IT虚警率的研究是B IT研究中的主要内容之一。总结归纳了飞控系统B IT各种虚警的原因。按照B IT硬/软件设计、人工环境因素等几个方面提出了一个较为系统和完整的B IT虚警解决方案。对提升飞控系统B IT的性能,推进B IT深入、广泛、有效的应用具有十分重要意义。     

改进的Koblitz曲线上数字签名算法

标量乘法的效率决定着椭圆曲线密码体制的性能,而JSF算法是当前最流行的计算椭圆曲线双标量乘的算法;Koblitz曲线上的快速标量乘算法是标量乘法研究的重要课题。Lee[12]算法采用Frobenius映射扩展正整数k并将其扩展后的系数改写成二进制形式有效地提高标量乘算法效率。将JSF应用到扩展后的系数中,以较小存储空间为代价来提高算法效率,并将算法运用到改进的ECDSA算法中,减少乘法运算次数,加速签名及验证过程,节约数字签名时间。     

基于FPGA的LTE空间复用预编码的实现

通过分析基于现场可编辑门阵列(FPGA)的长期演进(LTE)物理层中空间复用预编码实现的问题,提出了一种基于码本的预编码实现算法。根据上层告知的属性参数在预先建立的系数表和加减关系表中查表,对层映射后的数据先进行系数乘法运算,再进行加减运算,从而代替了复数矩阵乘法运算。因此可以大大减少预编码环节中的复数矩阵乘法次数,并降低了编码处理的复杂度,提高了编码运算的速度。仿真实验结果表明,所提算法能够很好地实现系统功能。     

基于随机丢包网络的网络存储系统故障检测方法

针对网络随机丢包的特性,研究网络存储系统在带有随机丢包的网络中故障检测失误率高的问题,提出了一种在随机丢包网络中的网络存储故障检测方法。该方法将残差发生、残差评估和误报率引入故障检测中。首先,在系统框架中实现残差发生;然后,充分利用随机丢包的随机特性获得残差评价;最后,通过切比雪夫不等式对所设计的阈值进行性能评价,即误报率的计算,给出了相应的诊断算法。仿真结果表明,该方法对故障具有较高的检测灵敏度,并且也证明了该方法的有效性。