光纤放大器的放大及噪声特性的量子分析

本文利用热库理论推导出N个稀土离子和单模场相互作用的约化密度算符的主方程,从而得了光纤放大器的光子放大方程,同时,对集总式光纤放大器的量子噪声也进行了研究,发现理想的光纤放大器可以达到了量子噪声极限。若考虑探测器中光电子的离散特性,最小的噪声因子为2,即3dB。     

10 kHz重复率全天时卫星激光测距

在上海天文台1 kHz卫星激光测距系统上,通过885 nm端面泵浦Nd：YAG实现对激光器改进和升级;对泵浦电流、Nd：YAG冷却水温及再生放大建立周期加以控制,在10 kHz下获得6 W功率532 nm近等幅值皮秒激光脉冲输出,发散角0.6 mrad,脉宽30 ps,光束质量M²=1.2。测量与分析各重复率1 kHz、2 kHz、4 kHz、5 kHz、6.25 kHz、10 kHz下单光子探测器噪声水平、虚警概率与距离门控的关系,噪声光子数N与重复率f关系为;重复率10 kHz下虚警探测概率P与距离门控Δt关系为,获得的含噪声、测量频率与激光能量的激光回波数表达式对测距系统设计有一定指导作用。通过距离门控控制实现了10 kHz全天时卫星激光测距,并实现同步轨道3.6 x 10⁴ km的北斗卫星Compassi6b白天测量。     

可见光通信光正交频分复用系统符号分解技术抑制LED非线性失真研究

传统重复信号限幅(ISC)技术可以减小非线性LED光正交频分复用(O-OFDM)系统的非线性限幅噪声影响。但ISC系统需要多个LED同时发光,同步和硬件实现复杂,并且误码率(BER)随着信道增益差异的增大而变大。基于此,提出基于单个LED的O-OFDM符号分解串行传输系统,对O-OFDM符号进行限幅分解,然后串行组帧,最后输入到单个LED中。推导了系统理论信噪比表达式,并建立了蒙特卡罗误码率和误差矢量幅度(EVM)仿真模型。结果表明,随着符号分解次数增大,EVM和BER性能显著变好,但通信速率略有下降,并且直流偏置会影响EVM和BER性能。本系统实现简单,避免了信道增益差异引起的BER变差问题。     

现代频率合成中的锁频环实验研究

压控振荡器（VCO）是合成器中的关键器件之一,其噪声特性直接影响合成器的相位噪声和环路动态特性。在锁相合成器中,特别是宽带合成器中,对VCO采用附加锁频环进行稳频控制,明显地优化了合成器载频中远区的相位噪声,锁频环已成为先进合成器的关键技术。该文描述了锁频环（FLL）的原理,对锁频环的环路特性和相位噪声进行了理论分析,并以C波段合成器为例,给出了常规小数锁相环和小数锁相附加锁频环的实验研究结果。实验证明锁频环对优化合成器中远区相位噪声效果明显。     

W波段超外差式辐射计射频前端的设计

针对毫米波辐射计接收前端探测灵敏度低、结构复杂、集成度低的问题,设计了一款用于W波段辐射计的射频前端组件.该组件工作于77～79 GHz频段,采用超外差一次变频接收体制,基于毫米波裸芯片及微带电路技术进行研制,组件集成了低噪声放大、本振源、下变频及中频放大等功能电路.在射频信号输入端,使用厚度为0.127 mm的石英基...     

高速列车受电弓气动噪声分析与空腔降噪研究

随着高速列车运行速度的不断提高,受电弓气动噪声也愈加严重。针对这一问题,文中采用LES大涡模拟、边界层噪声源模型和FW-H声类比法,通过建立某型号受电弓局部1:1气动噪声分析模型进行数值模拟。文中研究了受电弓各部位的气动噪声贡献量,还探究了针对较大噪声位置空腔采用射流降噪方法的降噪效果。结果表明,当网格总数为4 323万个时,数值模拟精确度满足要求。受电弓空腔上游和空腔中部绝缘子是气动噪声的主要来源。在射流降噪前后,空腔内部气动噪声均为宽频带噪声,主要能量集中在0~4 500 Hz。对250 km·h^-1行驶速度下的空腔进行主动射流降噪,距列车25 m远处的垂向监测点声压级最小值为81.65 dB,比降噪前降低了2.64 dB。     

激光器强度噪声对光纤水听器相位载波解调的影响

相位载波(PGC)调制解调技术作为光纤水听器主要的检测技术之一,已经应用于许多光纤水听器阵列系统之中,该方案对光源提出了窄线宽、可调谐、低噪声等较高的要求。实验中发现,光源弛豫噪声对系统噪声性能产生了较大的影响。在理论分析光源弛豫噪声对相位载波解调影响的基础上,提出了通过调节抽运功率,控制弛豫振荡中心频率为相位载波调制频率的半倍频的奇数倍,来降低系统解调噪声的方法,实验验证了理论结果,解调噪声由最高的—86.7 dB减小到—106 dB。实验进一步采用了光电负反馈方法来抑制弛豫噪声,在弛豫振荡峰处抑制噪声约25 dB,得到了约—100 dB的较为平坦的激光器噪声谱级,使得相位载波解调噪声达到—110 dB,基本满足了光纤水听器系统的要求。     

利用NETD和探测器测试数据计算红外成像系统扫描效率

红外成像系统的扫描效率η与系统的噪声等效温差(NETD)有关.利用NETD的理论公式以及探测器的测试结果,例如相对光谱响应、黑体探测率等,可以导出另外一种计算η的表达式,其中的光谱积分项容易利用MATLAB提供的样条函数命令做数值积分求解.该表达式也许可以作为扫描效率η的一种间接测试方法.     

基于大脑层状皮质模型的立体图像质量评价

针对利用相机传感器模式噪声的篡改检测在待测 图像纹理复杂区域存在较高的虚警,提出了一种考 虑纹理复杂度的自适应阈值检测算法。根据Nyman-Pierson(N-P)准则,确定不同纹理复杂 度对应的相关性匹配 判定阈值,而得到相关性阈值与纹理复杂度的关系拟合函数。在不重叠分块计算待测 图像噪声残差 和其来源相机传感器模式噪声对应块相关性的基础之上,根据待测图像块不同的纹理复杂度 进行相关性匹 配,确定大致篡改位置;再用快速零均值归一化互相关(ZNCC) 算法计算两噪声图像中大致篡改区域对应点的相关性,实现精确定 位。在手机图像库上的实验表明,与现有的固定阈值方法相比,本文算法的检测率达 到了98.8%,而虚 警率仅为1.897%,有效地降低纹理复杂区域的虚警率,并实现对篡改 区域的精确定位;同 时,与传统的滑动窗口方法相比,本文算法检测效率平均提高了26倍 。     

连续波半主动雷达制导空空导弹截获跟踪距离计算

分析了连续波半主动雷达制导导弹导引头工作电磁环境和对武器系统攻击区的影响，建立了热噪声和杂波干扰环境下导引头截获距离方程，分析推导了直波泄漏干扰，地杂波干扰的计算公式，并在此基础上给出了导弹允许攻击区计算公式。