一种新型高精度DLL鉴相器设计

 本文从研究静态相位误差对DLL(Delay-Locked Loop)环路的影响入手,基于Hogge和Alexander结构鉴相器,设计了一款用于30相500MHz DLL的新型高精度鉴相器.与传统的线性鉴相器和二进制鉴相器相比,文中提出的新型鉴相器电路既具有理想线性鉴相器的特点,又解决了电荷泵开启死区的问题,消除了电流舵结构的电荷泵因电流失配带来的静态相位误差.对该鉴相器电路进行0.13μm CMOS工艺下的版图实现,版图之后的仿真结果显示:该鉴相器能正确鉴别1ps以上的相位延迟差,鉴相的精度高达0.18°,完全满足设计要求.     

一种多相延迟锁相环的自校准方案

芯片间数据传输速率的不断提高,导致系统对时钟信号的要求越来越高.延迟锁相环在各种高速通信系统中提供多相位时钟,其相位精度直接影响到数据的误比特率.然而,因鉴相器器件失配引起的相位误差问题在时钟频率提高的同时愈发明显.针对一种基于OTA的延迟锁相环电路鉴相器失配问题,提出了一种环路自校准方案,同时给出校准电路的Verilog-A行为级模型.当鉴相器中两个或门电路之间存在失配误差时,将会在OTA输入端以失调电压的形式引起输出相位偏移;校准电路能够对该失调电压实现检测与计算,并补偿至环路中,使得理想反馈时钟条件下,OTA输入端电压保持相同,压控延迟线延时不再改变,最终能够有效减小因鉴相器失配引起的输出时钟相位误差.基于TSMC 40nm CMOS工艺完成了4相DLL电路的设计,其工作频率范围能够达到10 GHz~12 GHz;联合校准电路模型,通过电路-模型混合仿真结果显示:校准前后,输出时钟相位误差均方值从300fs降低至30fs.     

一种新的低频超宽带干涉合成孔径雷达绝对相位估计方法

该文针对低频超宽带(UWB)干涉合成孔径雷达(InSAR),提出一种新的干涉相位绝对值估计方法。该方法首先对干涉图像进行非参数模型的精配准,并利用配准偏移量生成配准相位。然后将配准相位从干涉相位中去除,得到失配相位。最后估计失配相位的绝对相位,进而得到绝对干涉相位的值。该方法利用失配相位具有无相位缠绕或只在相干性较差区域存在相位缠绕的特性估计其绝对相位,相比传统的绝对干涉相位估计方法具有更小的运算复杂度。P波段UWB InSAR实测数据处理结果验证了该方法的有效性。     

基于辅助数字高程模型的方位多通道SAR相位失配校正方法

在方位多通道合成孔径雷达(SAR)系统中,进行非均匀采样重建之前,由于通道特性不一致导致的幅度相位差异必须进行校正,以避免图像中出现“鬼影”虚假目标,影响图像判读。方位多通道SAR工作过程中,平台偏航和俯仰导致的通道相位失配具有方位时变和距离空变特点。目前基于平台姿态信息的通道相位失配校正方法均未考虑地形高程起伏带来的影响。该文提出一种新的方位多通道SAR相位失配校正方法,基于辅助数字高程模型(DEM)信息和平台姿态信息,获得更加精确的场景下视角,在地形起伏较大的场景显著提高了通道间相位失配估计精度。针对提出的算法,开展仿真实验,针对虚假目标抑制效果开展定量评估。同时选取场景高程起伏较大场景开展了机载飞行试验数据处理,并对实验结果进行分析,验证算法的有效性。      

射频功率放大器前馈线性化技术研究

首先提出主放大器的反射信号是造成前馈环路中幅值失配和相位失配的重要原因之一,并分析该反射信号对前馈两个环路中误差信号的幅值和相位的影响以及对策,并推导出误差信号的幅值、相位变化量与反射信号所引起的幅值、相位失配的计算公式.最后针对该反射信号,设计了一个前馈电路,有效降低了非线性失真.     

光谱相位相干技术测量飞秒脉冲的倍频误差

从理论上推导了第Ⅱ类相位匹配下宽带飞秒脉冲的二次谐波光场,分析输入飞秒脉冲的非共线相位匹配方式、脉冲带宽引起相位失配与群速失配对测量的影响。结果表明,为了消除飞秒脉冲的带宽影响,需要对测量记录的光强乘以一个调制因子;测量相位误差与非共线相位匹配的夹角和晶体长度成正比;相位失配与群速失配产生相位测量误差,且第Ⅱ类相位匹配方式下脉冲附加相位值较大;强度和相位误差需要在脉冲重建结果中补偿。     

遗传算法在修正通道相位失配中的应用

本文分析了通道相位失配对高分辨率参数估计算法MUSIC的统计性能的影响，并提出了一种采用遗传算法对通道相位失配进行修正的新方法。利用遗传算法的全局寻优特性，将它与MUSIC算法有机地结合在一起，实现了对MUSIC算法的通道相位失配的有效修正。最后以八元直线阵为例进行了仿真，验证了这种新方法的可行性和有效性。     

准相位匹配光学参量产生器的理论研究与数值计算

光学参量产生过程中,必然存在共线和非共线光波相互作用.分析了共线和非共线光学参量产生器的准相位匹配条件,得出满足准相位匹配条件的光偏折角.通过对光学参量产生器增益的分析和数值计算,得出光学参量产生器输出光增益与相位失配关系曲线.推导了在允许相位失配范围内谱线宽度表达式.通过数值计算,得到谱线宽度与输出光波长关系曲线.所得结果对产生高增益、高转换效率、窄线宽光学参量产生器的设计、制作有一定的指导意义.     

使用Stratix CX 系列器件实现高速数据总线的DPA功能

对于单根高速数据信号线实现DPA功能并不难，但是对于高速数据总线而言实现DPA功能就需要考虑各信号线间的相位关系，本文档以SP14．2接口为例阐述高速数据总线实现DPA功能的原理及方法，并对设计中的宽容度进行计算分析。供读者参考。     

通道失配条件下的阵列性能

针对通道失配对阵列辐射性能的影响这一问题,应用矩量法进行计算和仿真,分析其对无耦合及有耦合阵列辐射最大增益方向的增益与方向的影响,发现失配通道的幅度不一致性小于2dB、失配通道的相位不一致性小于30°时,相位不一致性与最大增益的方差及最大增益方向的方差都近似为线性关系。仿真结果及结论可作为设计允许的最大误差量的参考。     

交叉相位调制所致啁啾的研究

推出了存在光纤损耗时交叉相位调制效应所产生的啁啾的解析表达式 .利用计算机模拟了啁啾演变过程 ,并分析了啁啾与光纤损耗系数、群速度失配的关系 .结果表明 ,啁啾受光纤损耗影响很小 ;受群速度失配影响较大 ;啁啾经过一段光纤演变后趋于稳定 .     

基于40 nm CMOS工艺的电荷泵锁相环设计

本文基于SMIC40nmCMOS工艺,设计了一款输入频率范围25～20MHz,输出频率范围2.4～4GHz的电荷泵锁相环(CPPLL).介绍了电荷泵锁相环的整体电路框架,叙述了各子模块电路的设计、仿真验证与整体电路的设计与仿真验证,重点介绍压控振荡器的设计与仿真优化.版图后仿真结果表明,电荷泵电流失配在直流情况下达到0.3％@0.4-1.3 V;压控振荡器的输出频率范围为0.3～4 GHz、在输出频率1 MHz时相位噪声为-93.4 dB@1MHz、锁定时间为1 μs、绝对抖动为1 ps、典型值时的功耗为30 mW、面积为300×300 μm.     

用于高能物理实验电子读出芯片的低噪声锁相环芯片设计

基于TSMC 180 nm工艺设计并流片测试了一款用于高能物理实验的电子读出系统的低噪声、低功耗锁相环芯片。该芯片主要由鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器等子模块组成,在锁相环电荷泵模块中,使用共源共栅电流镜结构精准镜像电流以减小电流失配和用运放钳位电压进一步减小相位噪声。测试结果表明,该锁相环芯片在1.8 V电源电压、输入50 MHz参考时钟条件下,可稳定输出200 MHz的差分时钟信号,时钟均方根抖动为2.26 ps(0.45 mUI),相位噪声在1 MHz频偏处为-105.83 dBc/Hz。芯片整体功耗实测为23.4 mW,锁相环核心功耗为2.02 mW。     

基于前馈线性化的研究及改进

对前馈功率的线性化原理从时域上和频域上进行了综述。基于对相位、幅度、延时的失配影响的系统级分析对如何具体设计各部分电路给出了步骤和参数限制,对进一步电路实现选择元器件提供指导。最后基于前馈信号对消的原理提出了一种简化电路的方法,给出了该方法对处理器件的工作速度要求、精度和非线性性能提高的关系。     

太赫兹波在砷化镓波导中的产生与传输

为提高太赫兹(THz)波的产生效率,研究了飞秒激光与GaAs 晶体的相互作用。首先研究了块状GaAs 晶体中泵浦光与THz 波间的相位匹配,结果显示泵浦光的群折射率曲线与THz 波的折射率曲线不存在交点,表明了块状晶体结构中相位失配问题的存在;然后设计了四种不同尺寸的波导结构,根据波导理论计算了波导结构在0.1~6 THz 波段的折射率,并结合波导的吸收和色散参数分析了THz 波在晶体中的最佳传输距离。研究结果表明,GaAs 波导结构能够有效增大泵浦光与THz 波的相位匹配程度,从而提高飞秒激光与晶体耦合过程中THz 波的产生效率。研究为基于飞秒激光与GaAs晶体相互作用的高效THz 产生技术提供了理论依据。     

一种基于瞬时自相关的多普勒补偿方法研究

针对相位编码信号脉冲压缩技术中存在的多普勒失配问题，提出了一种基于瞬时自相关的二相码信号多普勒补偿方法。理论分析和Matlab仿真证实，该方法很好地解决了二相码信号的多普勒失配问题，但同时产生了3dB以上的信噪比损失。     

环形泵相位匹配CARS技术的匹配方式和空间分辨率的实验研究

通过对环形泵辅相位匹配方式的解剖，发现所得到的CARS信号是由多种相让匹配方式产生的，分析了各种匹配方式产生的CARS强度的份额与空间分布。通过光路设计可得到与交叉BOXCARS相比拟的空间分辨率。计算和实验都证实了两束泵浦光与斯托克斯光在透镜表面上的张角有一最佳值，这种相位匹配方式是不存在相位失配的BOXCARS，并充分利用了环形泵浦束的能量。     

速度与PRF失配对MPCSAR成像的影响及补偿方法研究

简述了多相位中心合成孔径雷达(MPCSAR)原理及其空时不等效的研究现状,对平台速度与脉冲重复频率(PRF)失配引起的成对回波虚像进行了深入研究,从数学上严格推导了成对回波的位置,分析了两种虚像 (欠采样虚像及失配虚像)的形成机理.论文还提出了在频域进行相位补偿以消除这种成对回波虚像的简单方法.给出的仿真实例验证了本文的结果.     

低相位噪声、宽频域CMOS集成压控振荡器的设计

该设计基于设计压控振荡器的基本理论,结合国内外研究现状,设计出了一款低相位噪声、宽频域CMOS集成压控振荡器,主要工作成果有:谐振回路无源器件的片上实现,对无源器件的闪烁噪声进行重点优化,降噪技术为二次谐波谐振技术和感性压控端技术;     

天线阵列-天线罩系统的相位不一致性研究

论文基于天线阵列采用长短基线干涉仪方法实现测向的应用背景,研究了天线罩对天线阵列测向性能的影响,进一步完善了天线阵列-天线罩系统电性能测试中的相位不一致性概念,并分析了相位不一致性与测向误差之间的关系.设计了一款满足宽频带透波性能要求的A型夹层结构天线罩,并在微波暗室中进行了实物测试.实测结果表明相位不一致性与由天线罩引起的测向误差之间存在着正相关关系.证明可以运用相位不一致性衡量天线罩对测向结果的影响,进而衡量天线罩设计的优劣,并指导天线罩的设计加工.这一结论可为天线阵列-天线罩系统的设计提供有意义的理论依据.