背景毫米波辐射亮温的信号拟合优度建模方法

针对以往背景毫米波辐射探测的目标识别算法研究,通过试验测量获取数据的不足,提出了基于实测数据拟合优度的背景毫米波辐射亮温建模方法。通过对实测数据进行拟合优度分析,求出分布函数,利用数据拟合得到表示不同背景的辐射亮温模型,拟合曲线与实测数据对比表明,二者基本吻合。通过典型背景的毫米波辐射亮温模型,可以为目标识别算法研究提供所需的背景亮温数据。     

16.3pJ/pulse低功耗、低复杂度、脉冲参数可调的发射机

本文给出了一种新颖的、全集成的、3-5GHz脉冲式超宽带发射机。发射机为BPSK调制模式,采用SMIC 0.13μm工艺流片,电源电压为1.2V,芯片总面积为0.8x0.95 mm2。基于脉冲式冲击响应滤波方法,发射机采用可调电阻R与选频网LC并联组成滤波网,实现脉冲带宽、长度和幅度参数连续可调。考虑脉冲式超宽带极低占空比的特点,本文提出的输出buffer大幅降低整体功耗。测试结果表明：发射机在100MHz的脉冲传输速率下,实现了16.3pJ/pulse的低功耗,同时所产生的脉冲完全符合FCC的频谱规定。脉冲长度从900ps-1.5ns连续可调,脉冲最小幅值为178mVpp,最大幅值为432mVpp.     

一款具有新颖的采样保持电路应用于脉冲式超宽带技术的欠采样型模数转换器

本文提出了一款基于CMOS 0.13um,具有新颖的采样保持电路,应用于脉冲式超宽带接收机的欠采样型模数转换器.本文主要的难点在于实现拥有远远高于奈奎斯特频率的输入信号的欠采样型模数转换器。根据我们的了解,本文是当今第二次提出当采样时钟大约在1.056GHz,输入信号超过4GHz的欠采样型模数转换器。电路设计中,我们提出了一款新颖的采样保持电路,解决了信号幅度的衰减和高频输入信号线性度的问题。一款使用零静态功耗动态失调校准比较器被进一步优化,实现了失调,速度以及功耗的要求。测试结果显示,当采样频率为1.056GHz,输入信号高达4.2GHz时,SFDR 为30.1dB。不包括缓冲器,ADC的功耗为30mW,芯片面积为0.6mm2.ADC的FoM是3.75pJ.     

一类改进的随机平移替代法构造的宽间隔跳频序列

为了进一步提高随机平移替代法的性能,提出了基于m序列的一类改进的宽间隔跳频序列的构造方法。基于MATLAB对比分析了用该方法和随机平移替代法产生的跳频序列的周期性、归一化自相关特性、归一化互相关特性、频隙数及平均跳频间隔等性能指标。结果表明,该方法产生的跳频序列的各项性能均优于随机平移替代法,序列的随机性和抗破译性得到了进一步提高。     

毫米波辐射探测立体目标面元法建模

针对以往毫米波辐射探测仿真中简化目标为平面目标,忽略了目标与背景间相互作用的不足,提出了一种基于面元法建立毫米波辐射探测模型的新方法.该方法通过建立立体金属目标的几何模型、背景目标的统计模型和弹道交会运动模型,计算天线波束内各目标面元反射大气或背景的辐射,进而得到毫米波辐射探测的天线温度.对不同弹道下毫米波辐射探测立体金属目标的天线温度进行仿真,结果表明该方法得到的天线温度与实际探测更加吻合.     

A 16.3 p J/pulse low-complexity and energy-efficient transmitter with adjustable pulse parameters

This paper presents a novel,fully integrated transmitter for 3-5 GHz pulsed UWB.The BPSK modulation transmitter has been implemented in SMIC CMOS 0.13μm technology with a 1.2-V supply voitage and a die size of 0.8×0.95 mm~2.This transmitter is based on the impulse response filter method,which uses a tunable R paralleled with a LC frequency selection network to realize continuously adjustable pulse parameters,including bandwidth,width and amplitude.Due to the extremely low duty of the pulsed UWB,a proposed output buffer is employed to save power consumption significantly.Finally,measurement results show that the transmitter consumes only 16.3 pJ/pulse to achieve a pulse repetition rate of 100 Mb/s.Generated pulses strictly comply with the FCC spectral mask.The continuously variable pulse width is from 900 to 1.5 ns and the amplitude with the minimum 178 mVpp and the maximum 432 mVpp can be achieved.     

基于U型和L型谐振器的毫米波微带带通滤波器

针对发夹型毫米波微带带通滤波器工作通带窄、寄生通带高的问题,提出了基于U型和L型谐振器的毫米波微带带通滤波器。该滤波器通过改变发夹型毫米波微带带通滤波器的谐振器形状,使用U型与L型谐振器交替级联的结构,以增强级间耦合、降低结构重复度的方式达到了拓宽工作带宽,抑制寄生通带的效果。仿真结果表明,与4阶发夹型毫米波微带带通滤波器相比,使用同阶的UL型谐振滤波器,它的相对带宽展宽了48.5%,寄生通带抑制增强15.1dB。与仿真波形相比,实物测量时滤波器的中心频率略有降低,带内衰减略有增加,这是由介质不均匀以及加工精度等原因带来的误差,并不影响对此结构滤波器优势的验证。     

A sub-sampling 4-bit 1.056-GS/s flash ADC with a novel track and hold amplifier for an IR-UWB receiver

A sub-sampling 4-bit 1.056-GS/s flash ADC with a novel track and hold amplifier(THA) in 0.13μm CMOS for an impulse radio ultra-wideband(IR-UWB) receiver is presented.The challenge is in implementing a sub-sampling ADC with ultra-high input signal that further exceeds the Nyquist frequency.This paper presents,to our knowledge for the second time,a sub-sampling ADC with input signals above 4 GHz operating at a sampling rate of 1.056 GHz.In this design,a novel THA is proposed to solve the degradation in amplitude and improve the linearity of signal with frequency increasing to giga Hz.A resistive averaging technique is carefully analyzed to relieve noise aliasing.A low-offset latch using a zero-static power dynamic offset cancellation technique is further optimized to realize the requirements of speed,power consumption and noise aliasing.The measurement results reveal that the spurious free dynamic range of the ADC is 30.1 dB even if the input signal is 4.2 GHz sampled at 1.056 GS/s.The core power of the ADC is 30 mW,excluding all of the buffers,and the active area is 0.6 mm~2.The ADC achieves a figure of merit of 3.75 pJ/conversion-step.     

毫米波被动探测信号的熵特征研究

针对毫米波被动探测系统中以幅度值作为判决特征时,容易将无源干扰(如平面金属、地面积水等)误识别为装甲目标的问题,提出了毫米波被动探测信号的新特征量——熵;从毫米波被动探测典型地物目标的天线温度基本组成出发,提出了熵的提取方法;对一定样本量的地物探测信号进行熵特征分析,结果表明装甲目标的熵与平面金属及地面积水有明显差异,对装甲目标识别的研究提供了新的分析思路和理论指导。