一种IR-UWB通信系统技术的研究与实现

针对超宽带通信的应用特点,设计了一个IR-UWB通信实验系统,在发射端采用雪崩三极管产生超宽带窄脉冲,在接收端利用高速比较器实现超宽带窄脉冲的检测接收,并应用Multisim 11.0对两部分进行仿真,且通过制作实物电路进行性能测试和验证.测试结果表明,发射端产生的脉冲信号波形良好,基本形状符合超宽带要求;接收端电路也能取得较好的超宽带脉冲检测效果.     

湿法腐蚀和干法刻蚀工艺对850 nmVCSEL高速调制性能的影响

垂直腔面发射激光器(VCSEL)以其低功耗、低阈值电流、高调制速率和易制作二维阵列器件等特点,广泛应用于短距离光互连领域.湿法腐蚀和干法刻蚀作为高速VCSEL台面结构制备的两种工艺,影响VCSEL氧化层的大小.文章研究了氧化层面积对寄生电容的影响,并计算得到7 μm氧化孔径下采用干法刻蚀工艺的垂直腔面发射激光器,相比较湿法腐蚀工艺,氧化层电容由902.23 fF减小至581.32 fF,谐振腔电容由320.72 fF减小至206.65 fF.通过对采用湿法腐蚀和干法刻蚀工艺制备的GaAs量子阱结构高速VCSEL进行小信号调制响应测试,结果表明,7μm氧化孔径下干法刻蚀VCSEL小信号调制带宽提高至16.1 GHz.     

Adaptive beamforming of massive MIMO based on DoA in high mobility scenarios

A direction of arrival based (DoA-based) beamforming of massive MIMO was proposed for high-speed railway scenarios.In order to guarantee that the optimal system capacity can be obtained during traveling,an iterative multi-beams scheme was proposed.It aimed to design different beams for different mobile carriage terminals (MCT) respectively.The proposal adaptively selected the number of antennas for each beam,and adaptively designed the number of beams according to system capacity.Moreover,the scheme didn’t need channel state information (CSI) that can reduce system implementation complexity and cost.Numerical results indicate that the proposed scheme is suitable for high-speed scenarios,the system performance can be improved more efficiently compared to conventional methods.     

基于高速DSP的跳频通信系统设计

文章研究了跳频通信的实现方法,提出了一种基于高速DSP的跳频通信系统的硬件实现方案,详细给出了跳频控制模块的硬件设计、跳频同步方法、伪码的产生和部分电路设计。该系统可应用于短波和超短波跳频通信装备。     

Leveraging Bioinspired Structural Constraints for Tunable and Programmable Snapping Dynamics in High-Speed Soft Actuators

Creating high-speed soft actuators will have broad engineering and technological applications. Snapping provides a power-amplified mechanism to achieve rapid movements in soft actuators that typically show slow movements. However, precise control of snapping dynamics (e.g., speed and direction of launching or jumping) remains a daunting challenge. Here, a bioinspired design principle is presented that harnesses a reconfigurable constraint structure integrated into a photoactive liquid crystal elastomer actuator to enable tunable and programmable control over its snapping dynamics. By reconfiguring constrained fin-array-shaped structure, the snapping dynamics of the structured actuator, such as launching or jumping angle and height, motion speed, and release force can be on-demand tuned, thus enabling controllable catapult motion and programmable jumping. Moreover, the structured actuators exhibit a unique combination of ultrafast moving speed (up to 2.5 m s⁻¹ in launching and 0.22 m s⁻¹ in jumping), powerful ejection (long ejection distance of ≈20 cm, 35 mg ball), and high jumping height (≈8 cm, 40 times body lengths), which few other soft actuators can achieve. This study provides a new universal design paradigm for realizing controllable rapid movements and high-power motions in soft matter, which are useful for building high-performance soft robotics and actuation devices.     

一种高速高共模瞬态抗扰度电平位移电路

设计了一种适用于GaN栅驱动的高速、高共模瞬态抗扰度的电平位移电路。电路受PWM信号和短脉冲协同控制,利用短脉冲控制的加速电路提升了电平转换速度。在浮动电源轨高速切换和减幅振荡过程中,电路内部对地寄生电容的充放电会导致输出逻辑错误。针对此问题,采用一种高速、低功耗的交叉控制式噪声屏蔽电路,实现了极高的共模瞬态抗扰度。采用0.35μm高压CMOS工艺进行电路设计。仿真结果表明,在100 V电平转换情况下,该电平位移电路的平均传输延时为1.58 ns,延时失配小于100 ps,共模瞬态抗扰度达到200 V/ns。     

空间可见光相机的杂散光分析与抑制

当空间可见光相机对地物目标进行成像时,视场内外的辐射会引起像面上产生杂散辐射,从而降低相机的成像质量,严重时可能会造成相机无法正常工作。为了提高相机的成像性能,介绍了可见光系统中杂散光的产生机理及其抑制措施,建立了相机的光机模型,分析了系统的杂散光,改进了遮光系统的设计。利用建立的杂光系数测量装置测量了相机镜头的杂光系数,并验证了建模分析结果。     

一种利用激光跟踪仪标定线阵相机的方法

为提高线阵相机的标定的灵活性和准确度,研究了一种利用激光跟踪仪辅助标定线阵相机的内参数和外方位参数的方法。借助激光跟踪仪测量靶标上的标记点获得靶标的位置和姿态,根据交比不变性质和空间坐标变换计算成像特征点的三维坐标。引入成像畸变模型补偿成像过程中产生的畸变,提高像点位置精度。应用优化算法估计待标定参数的精确解。本文方法解除了对靶标移动方向和距离的严格限制,允许靶标自由移动,既提高了标定工作的便利性又保证了成像特征点三维坐标的精度。标定过程中,使靶标均匀覆盖整个视场空间,能够更准确地反映相机参数。通过计算机仿真和实验验证了标定方法的可行性和稳定性,实验得到成像特征点重投影像点位置偏差均方根为0.21pixel。     

DSP图像处理系统与PC机高速通信电路设计

基于双口RAM,配合高速单片机、电平转换驱动器以及PCI数据采集卡,设计了一种能够实现DSP图像处理系统与上位PC机之间高速通信的应用电路。介绍了系统组成、接口电路的软硬件实现,以及高速PCI数据采集卡的使用。该电路已应用于某图像处理平台以及相应的测试设备中,通信效果良好。     

适于空间TDICCD相机图像压缩的JPEG2000比特平面编码器

针对目前JPEG2000中最优截断嵌入式块编码器硬件实现效率低且占用大量资源问题,本文提出一种适于空间TDICCD相机图像压缩的JPEG2000比特平面编码器（BPC）。本文提出的BPC结构思想是基于数据路径详细分析来获得上下文窗口的。另外,使用自主研发的地面检测设备对采用本文提出的BPC结构设计的JPEG2000图像压缩系统进行实验。实验结果表明,使用本文提出的BPC结构CCD图像压缩系统可以稳定可靠地工作,BPC具有较高的工作性能,工作频率达到75MHz。压缩系统与传统方法相比较,平均PSNR提高了0.91dB。非常适于空间TDICCD相机的应用。