一、雷达数字信号光纤传输系统发射模块的设计（论文文献综述）
陈光[1]（2021）在《光载射频信号处理若干技术及应用研究》文中研究指明光载射频信号处理是一门涉及射频技术和光子学的新兴交叉研究领域,其包括了光纤通信、无线通信、微波工程、模拟与数字信号处理、光电融合、光电子材料与器件、光载射频通信系统及网络应用等多个方面。光载射频技术的研究初衷是在射频系统中引入强大的光子技术,从而消除电子瓶颈的同时带来诸多优点,如高速率、低损耗、大带宽、小尺寸、低功耗、轻重量、高集成度、优良稳定性、抗电磁干扰、频率响应平坦、易于混合集成等技术优势。因此,通过采用基于光子学的射频信号处理技术可实现以前在电域内很难甚至是无法完成的功能或任务。正是由于这种巨大优势,光载射频通信自上世纪90年代开始研究以来,在信号处理、民用通信、国防军事、航空航天和医疗卫生等领域已得到了广泛的应用,并引起国内外学者的广泛关注。光载射频信号处理关键技术与光载射频通信（RoF）系统应用作为微波光子学两个重要的研究分支,近些年引起了研究者们的极大兴趣,并成为当前微波光子学的研究热点。本论文针对光载射频通信、光纤射频混合接入网络和微波光子雷达等民用和国防军事应用需求,依托国家自然科学基金重大项目等国家级课题,重点对光载射频信号处理关键技术和光载射频通信系统设计应用两方面开展研究工作。本论文的研究内容及创新点如下:一、提出了基于光串联单边带调制和光正交单边带复用的多模态相干光载射频通信系统为了解决多制式射频信号收发和传输面临的需求及挑战,提出一种采用光串联单边带调制（OTSSBM）和光正交单边带频谱复用（OOSSBM）的多模态相干光载射频通信系统方案,并在接收端采用数字信号处理算法辅助的相干检测,对多路相位调制码型信号的混叠信道进行识别和分离,实现了在相干光载射频通信系统中的多速率信号收发、调制解调与传输。（1）设计了相干RoF系统并进行了数值仿真,分析了 RoF系统中光载射频信号的频谱结构,并通过数字信号处理算法在接收端恢复了发射的2 Gbit/s和5 Gbit/s的BPSK码型信号,给出了信号发射前和接收后的时域波形图和眼图对比。搭建了光载射频信号发送、传输、接收和处理的多信道高谱效相干光载射频通信实验平台。实验结果表明,对于所提出的不同类型及条件（单信道与双信道;OTSSBM与OOSSBM;40 km单模光纤传输与背靠背系统等）下的复用信号,经40公里单模光纤传输后系统性能良好,均满足误比特率（BER）低于10-9,品质因数达到6以上。（2）分析了采用OTSSBM和OOSSBM时,传输2 Gbit/s和5 Gbit/s的BPSK信号,在保持能量效率适中的前提下,两种复用方案各自分别的频谱效率达到了 4.2 bit/s/Hz和4.9 bit/s/Hz,综合利用OTSSBM和OOSSBM两种方案达到7.4 bit/s/Hz。在提高光单载波射频通信系统的频谱效率和信道容量的同时,使用数字信号处理算法辅助的相干检测进行信号解调与恢复,没有增加额外的混叠信道分离硬件或光电器件,简化了系统结构和复杂度。二、设计了基于硅基光电子的相干光载射频通信集成发射模块和接收模块采用级联硅基微环谐振腔（MRR）结构,设计了具有波长选择性的高Q值、超窄带、可调谐的三通带光带通滤波器,并实现了基于MRR的光多载波产生的技术方案;设计了用于调制高速射频信号的硅基双电极马赫-曾德尔调制器（DE-MZM）;利用所设计的MRR滤波器和DE-MZM等硅基光电子器件,设计了一种发射多路多制式射频信号并提供多类型射频信号接入功能的光载射频信号集成发射机;利用硅基平面光波导设计了混合集成数字相干光接收机,并对所设计的集成发射模块和接收模块的性能做了系统品质因数（Q-factor）和误码率（BER）的验证和测试。（1）利用上下分插型（或称作“上传下载型”）硅基MRR设计了超窄带可调谐光带通滤波器,所设计的单微环谐振滤波器中心波长为1552.52nm,3dB带宽为0.04nm,FSR为10nm,并拥有陡峭的滤波窗口上升沿和下降沿,利用热光效应可调谐滤波通带。通过将三个硅基单微环级联,形成具有波长选择性和可重构性的三通带可调谐窄带光带通滤波器。三个通带的中心波长分别为1550.7 nm,1551 nm和1551.3 nm,其平坦度良好,通道间隔FSR达到10 nm,吸收损耗低于3 dB/cm,每个微环谐振滤波器的精细度Finesse为250,Qtotal达到38750,级联多频带微环谐振滤波器产生多载波光源,其尺寸在毫米级。（2）设计了高速硅基双电极马赫-曾德尔调制器（DE-MZM）,其带宽达到30 GHz,对于BPSK信号的数据速率接近10 Gbit/s。以三个频带作为光载波分别调制不同频段和类型的射频信号,以BPSK调制码型发射则每路信号达到10 Gbit/s的数据速率。设计了亚微米尺寸硅基波导可调谐光衰减器（VOA）,并分析了其特性。设计了双平行双电极马赫-曾德尔调制器,其被用于构成I/Q调制器。将有三个频带的微环谐振滤波器和三个硅基调制器串联后再并联,构成了在三个光载波上调制,同时加载多路不同类型宽带信号（如WiFi,WiMAX等射频信号,或数字信号和模拟信号的任意组合）的光载射频通信集成发射机,整个芯片尺寸为7.8 mm2的毫米量级。（3）为了解决相干光载射频通信系统对于数字相干接收机在集成度、功耗、工作稳定性、灵敏度、响应度波动、相位误差方面的进一步需求,设计了一种基于硅基平面光波导的集成数字相干光接收机前端,并测试了所设计的集成相干接收机前端模块的性能和参数指标。在1520 nm～1620 nm宽波长范围内,相位漂移在±1°,保证了相应端口良好的相位正交性。当温度在-5℃～80℃时,响应度幅度波动在±0.25 dB;相邻光电探测器端口之间的响应度偏差在0.4 dB之内。测试了对于112 Gbit/s PDM-QPSK调制码型信号的接收性能,得到了偏振正交方向X信道和Y信道上清晰且易于判决的星座图,以及品质因数（Q值）和信号光功率（光信噪比）的近似线性对应关系。三、设计基于DP-DPMZM和SOA-MZI的光载射频信号处理技术方案为了在一个光载射频信号处理系统中实现多项功能,并提高系统集成度及降低成本,对光载射频信号处理的三种核心技术——移相、滤波和倍频进行了综合方案设计。（1）基于双偏振双平行马赫-曾德尔调制器（DP-DPMZM）,设计了具有倍频功能的宽带光载射频信号移相器,不仅对射频信号进行2-6倍频调控,且在光域实现了 360°相位控制。仿真验证了其相移范围和倍频效果,相移量与相位调控参量接近线性关系,多倍频与相位控制这两种处理同时进行。分析了消光比的变化、90°混合器的幅度和相位不平衡性对相位漂移、幅度抖动及系统稳定性的影响。（2）借助MZM的单边带（SSB）调制（用于加载射频信号）和半导体光放大器（SOA）的光学非线性效应（慢光效应和相干布居振荡）,设计了一种滤波通带（中心波长）和3 dB带宽均可调谐的射频光子滤波器,该滤波器中心波长在15 GHz-20 GHz的频率范围内调节,并具有超过15 GHz的自由频谱范围（FSR）,中心波长不同,其FSR不同,最低的FSR亦超过15 GHz。调节SOA的注入电流,实现了其频带和3 dB带宽可调,在SOA驱动电流为420 mA左右时,FSR=15.44 GHz,滤波器通带的3 dB带宽BW3dB=2.45 MHz,品质因数Q-factor>6300（对于单通带滤波器,Q-factor=Finesse=FSR/BW3dB≈6302）,滤波器带外抑制比达到41 dB。（3）采用偏振分束器、偏振耦合器与两个SOA构成马赫-曾德尔干涉仪型结构（SOA-MZI）,设计了宽带射频光子移相器,数值模拟仿真结果表明:相移的动态范围达到360°、调控精度达到0.1°、相移带宽接近30 GHz,相位变化量与SOA驱动电流呈现良好的线性关系,且依照相移精度对相移量进行连续调节。这些特性均优于传统方案。此外也对所设计的射频光子移相器非线性失真原因做了初步分析。上述三个创新点不仅提升了光载射频通信系统的信道容量、频谱效率和多模态应用,丰富了光载射频信号发射和接入服务的多样性,还提高了系统集成度,降低功耗、减小器件尺寸,增强系统的稳定性和可靠性。实现了对射频信号的相位在光域进行连续精确调控,同时进行倍频和滤波等处理,增强了光载射频信号处理系统的综合功能。本论文针对基于光载射频通信的超宽带无线接入网络、微波光子雷达、光控相控阵、电子对抗系统以及其它需要高性能光载射频信号处理的领域开展研究,所取得的研究成果在未来相关研究领域中具有一定的实用价值和应用前景。
苏云赫[2]（2021）在《调频连续波激光测距系统的仿真与实现》文中认为调频连续波激光测距技术是近年来工业测距的研究热点。调频连续波测距精度高、范围大,并且可实现非接触测量,在目前已有的工业测距方式中具有明显优势。本文对调频连续波激光测距系统的研究,具有重要的理论意义与广阔的应用前景。本文主要采用锯齿波和三角波作为调频信号,详细介绍了两种波形的测距原理。根据调频连续波激光测距系统的工作原理,应用MATLAB软件中的Simulink模块搭建了调频连续波激光测距仿真系统,并详细的介绍了发射部分、接收部分以及信号处理部分的搭建流程。为了更加贴近实际,在回波部分加入随机高斯白噪声,用以模拟实际系统中硬件性能产生的噪声。为了验证仿真系统的可行性,本文通过分析仿真系统的参数需求,设计并搭建调频连续波激光测距硬件系统。通过对硬件系统核心处理板的选型,最终确定以DSP TMS320F28335数字信号处理器作为硬件系统驱动与信号处理的功能板。同时,为获取更精确的测距结果,设计了光路传输系统及光电接收板。硬件系统主要包括DSP TMS320F28335数字信号处理器、AD9910高频信号源、激光驱动模块、光路传输系统、准直器以及光电接收模块。除此之外,为了提高测距精度,本文在FFT算法的基础上,应用Chirp-Z算法对频谱进行细化,并详细的阐述了Chirp-Z算法的原理和实现流程,实现了拍频频谱的优化。本文针对搭建的仿真系统和硬件系统,设计并完成了系统的可行性及测距精度测试。测试内容包括仿真系统可行性测试、精度测试和硬件系统功能性测试及硬件系统精度测试。测试结果表明,本文搭建的调频连续波激光测距系统的测距范围为20m,经Chirp-Z算法优化后的仿真系统的最大误差为±10mm,最小误差为0,均方差为5.975mm;硬件系统的最大误差为±34 mm,最小误差为±1 mm,均方差为18.278mm。验证了系统的测距能力和测距精度。仿真系统与硬件系统的测距结果虽然有差距,但相差较小,从而验证了仿真系统与硬件系统的可行性、联系性以及加入随机高斯白噪声的合理性。
王甜[3]（2021）在《高速大容量光通信系统自适应调制技术研究》文中研究指明在信息技术发展的大趋势下,越来越多的新技术相继涌现,以通信作为接入方式的大数据、人工智能等技术逐渐渗入到日常生活中,如虚拟现实技术、互联网电视、在线直播等多样的新式用户体验形式,带来新奇体验的同时也产生了巨大的通信流量需求。特别是2020年开始受新冠疫情的影响,人们生活学习工作的主要场景由线下搬上了网络,远程办公、视频会议和在线教育等成为了日常,对于网络的依赖程度不断提升。随之而来的还有网络传输中沉重的数据承载负担。作为互联网数据流量的主要承载力量,光纤通信系统如何进一步地提升传输速率、增大信道容量是目前亟待解决的关键问题。本论文以相干光正交频分复用（Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,CO-OFDM）系统为主要背景,重点研究了这类高速大容量系统的自适应调制技术、调制格式识别技术和非线性判决技术以提高系统的传输性能。基于深度神经网络（Deep Neural Network,DNN）辅助子载波性能监测的自适应调制方案来为系统分配更优的传输方案,提高系统传输性能;基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）和 I/Q 分量分布直方图的子载波调制格式识别方案在减少信令开销的同时在接收端实现子载波调制格式的识别,继而完成后续信号处理和判决;基于高斯混合模型无监督聚类算法（Unsupervised Clustering Algorithm based on the Gaussian Mixture Model,UCGMM算法）的非线性判决方案,使用该算法对接收信号进行判决,有效补偿了非线性损伤的影响,降低系统误码率,提高可靠性。论文的主要工作内容如下:（1）提出了基于DNN辅助子载波性能监测的自适应调制方案。本方案首先使用深度学习中的DNN模型对子载波的有效信噪比进行估计,达到子载波性能监测的目的,然后根据估计的子载波有效信噪比对OFDM的子载波进行分组并选择合适的调制格式,从而实现为系统提供更优的传输方案的目的。通过仿真分析,本方案在固定传输速率和发射功率的情况下,与16QAM固定调制格式的传输方案相比,在le-3的误码率阈值下,获得了 1.75dB的光信噪比（Optical Signal-to-Noise Ratio,OSNR）增益,更好地利用了信道条件,有效地降低了系统的整体误码率。（2）提出了基于CNN和I/Q分量分布直方图的子载波调制格式识别方案。本方案使用低信噪比下有更高分辨性的I/Q分量分布直方图作为识别样本,利用同相分量和正交分量的分布特征,使用CNN模型实现对 BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、32QAM、64QAM 几种调制格式的识别,从而实现在系统接收端的盲调制格式识别。通过模型训练和仿真分析,在光信噪比大于10dB情况下,对除64QAM之外的调制格式均实现了 100%的识别准确率,对64QAM调制格式的信号也实现了光信噪比在16dB以上的100%识别准确率,在减少信令开销的同时为加入自适应调制的系统接收端提供准确的调制格式信息。（3）提出了基于UCGMM算法的非线性判决方案。通过仿真对比分析K-means和高斯混合模型两种聚类算法在受非线性影响的64QAM传输系统中的性能,提出了 UCGMM算法作为相干光OFDM系统的非线性判决方法。使用该算法进行星座点判决,有效降低了光纤非线性对信号的影响,降低系统的误码率。在64QAM-OFDM相干光通信系统中对本方案在背靠背传输和光纤中传输两种情况下的传输性能进行仿真研究。仿真结果表明,所提方案在背靠背的传输系统中,与直接解调和K-means算法相比,UCGMM算法分别可以获得约2dB和0.6dB的OSNR增益;在光纤传输系统中,UCGMM算法相对于直接解调的情况增加了 75km的传输距离,相对于K-means算法也增加了 45km的传输距离。
杨吴昊[4]（2020）在《全光纤相干激光测风雷达性能优化与实验研究》文中研究表明鉴于大气风场探测具有重大的经济价值及社会意义,近年来已成为国内外的研究热点。与其他的风场探测方法相比,相干激光测风雷达以激光作为探测光源,具备更高的时空分辨率和风速测量灵敏度,是一种不易受探测环境影响、能在各类气象条件下工作的风场探测技术,在风力发电指导、气候变化预测、民航起降安全、火箭卫星发射等领域有广泛的应用前景。本论文对相干激光测风雷达技术进行了系统研究,对影响测风激光雷达性能的关键因素进行了分析,搭建了一套连续模式工作的激光测风雷达系统,具体的研究工作包括:（1）从相干激光测风雷达原理和激光雷达方程出发,分析了连续和脉冲模式两种工作状态的相干激光测风雷达载噪比,给出了影响载噪比的关键参数:天线效率和本振光功率。其中天线效率是反映雷达系统接收探测目标后向散射信号强度的重要参数;本振光功率是噪声功率中导致散粒噪声和相对强度噪声的主要原因。通过理论分析对天线效率随截断比的变化关系和载噪比随本振光功率的变化关系。（2）基于理论分析结果,对雷达系统中选用的主要器件的参数进行了分析及选型;理论分析了连续激光测风雷达在空间风速测量中,不同位置的风速信号在空间风速里的权重函数;自主设计制备了一套光束聚焦距离在5-200m范围可调的收发望远镜系统;搭建了连续模式工作和脉冲模式工作的全光纤激光测风雷达系统。（3）分别以转盘、水汽和大气风速为探测目标,对搭建的相干激光测风雷达系统进行了实验验证。旋转转盘实验结果为,雷达探测速度与转盘转速之间实现线性拟合,两组数据相关性达到0.993以上。大气风场实验中风速和风向探测与实际情况基本一致。实验表明雷达系统整体探测性能良好。
寇长安[5]（2020）在《面向数字阵列雷达的高功率微波耦合系统研究》文中研究表明作为一种全新概念的相控阵雷达——数字阵列雷达（Digital Array Radar,DAR）,工程化应用取得了重大进展。复杂的雷达内部环境中,模拟射频电路与数字电路的矛盾,大功率的发射信号与小功率回波信号的矛盾,造成了数字阵列雷达内部异常复杂的电磁环境,其高功率微波效应尚不明确,极易受到微波脉冲干扰甚至损伤。为了构建面向数字阵列雷达的高功率微波耦合仿真系统,获得高功率微波特性对数字阵列雷达系统作用效果的影响规律,提升数字阵列雷达系统的高功率微波防护能力,本文运用理论指导、仿真分析、实验验证和数学拟合的方法,研究了高功率微波扰乱数字阵列雷达系统工作的特点和规律。建立了基于模块化技术的数字阵列雷达系统行为级强电磁脉冲耦合效应模型。针对性地注入不同带宽、不同频率和不同能量的高功率微波干扰脉冲,模拟真实强电磁环境。通过对从部件到系统的运行状态和仿真数据的分析,揭示数字阵列雷达系统电磁耦合效应的动态传递机理,建立系统电磁效应与高功率微波等强电磁环境特征参数之间的映射关系。论文的主要内容及结论如下:1.本文首先阐述了数字阵列雷达的高功率微波耦合效应研究的背景、意义及国内外发展现状;其次运用理论分析了数字阵列雷达的功能特点和结构特性,以及不同高功率微波脉冲的时频特性。针对数字阵列雷达最易受高功率微波损毁的射频前端,本文从耦合功率水平的角度计算了失效区、干扰区及安全区的变化规律。对于射频前端核心敏感器件PIN限幅器和低噪声放大器的非线性工作状态进型了深入分析,阐明了高功率微波环境下射频器件输出信号的变化特点。最后对脉冲压缩后,高功率微波脉冲的时频特性进行了深入分析。2.采用模块化的设计方法,将数字阵列雷达系统划分为:收发模块、运动目标模块、高功率微波模块、功能模块和系统软件界面六个模块分别进行仿真建模。首先确定了雷达系统发射波形和数字波束形成算法模块。基于前文的分析结果,针对接收链路在强电磁脉冲干扰时的非线性状态,对十六个接收通道的低噪声放大器进行非线性设计,使其符合在高功率微波干扰时的响应特性。运动目标模块实现了可变目标运动状态和多种RCS类型目标切换。基于数字波束形成技术,高功率微波干扰信号可实现不同角度的入射,且功率、脉宽和脉冲重复率可扫描。功能仿真模块完成了脉冲压缩、多普勒处理、动目标检测、恒虚警检测和蒙特卡洛法概率检测的模式选择和功能建模。最后通过MATLAB建立可视化的系统软件界面,实现了多类型参数扫描,并且可以实时地将系统参数与计算结果直观的展示出来。3.实验测试了低噪声放大器的电性能指标和典型参数。通过搭建半实物仿真系统,将采用相同参数的仿真器件和实物器件分别载入系统,通过相同干扰状态下的系统运行状态进行对比分析,验证仿真系统的可靠性和稳定性。其次针对射频接收模块,进行了强电磁脉冲对低噪声放大器的等效注入实验。探究低噪声放大器的小信号增益回复时间特性。4.利用数字化仿真系统的优势,计算了大量不同干扰环境下,数字阵列雷达系统的运行状态。通过分析仿真数据的规律,利用回归模型进行非线性拟合,构建了高功率微波脉冲重复率和脉宽等参数与系统对目标检测概率的数学模型。数字阵列雷达仿真系统可以较好的预测以雷达受强电磁脉冲干扰时的工走状态,可以在系统级对雷达抗干扰提供仿真参考。
王小成[6]（2019）在《时间和频率信号的光纤稳定传输技术研究》文中指出随着原子钟和光纤通信技术的快速发展,同时依托光纤的低损耗、宽带宽和抗电磁干扰等优势,通过光纤进行时间和频率信号高稳定的传输,成为了当前的研究热点,并逐渐在科学研究、天文观测和国防建设等领域发挥着越来越重要的作用。光纤时频传输面临的关键问题是光纤的传输延时易受外界温度和压力等环境因素影响而发生变化,导致传输后信号的延时和相位不稳定。本论文针对这一问题开展研究,首先围绕频率信号的相位检测和相位控制等关键问题提出了创新方法,完成了微波和毫米波信号的光纤稳相传输,然后提出了时间信号的延时测量的创新方法,最后实现了时频信号的光纤稳时稳相传输。本文的主要工作内容和创新性体现在以下三个方面:（1）提出基于光频调谐的毫米波信号光纤稳相传输方法。面向深空探测中毫米波干涉天线阵列对毫米波本振信号稳相分配的需求,本文采用提取光频梳梳齿的方式生成光载毫米波信号。首先针对毫米波信号的相位检测受限于电子“瓶颈”的问题,通过分析光载毫米波信号中光波与毫米波的相频映射关系,提出了双外差混频的相位检测方法,将毫米波信号因光纤延时变化导致的相位抖动信息映射到中频信号,该方法在毫米波信号的相位误差检测的频率、精度和灵敏度上取得了突破。进一步,提出基于光频调谐的毫米波信号相位校正方法,通过声光调频器对光载毫米波信号的一只光载波的频率进行精确调控,实现对毫米波信号的相位控制。该方案相比于传统的光延时线校正方法,在毫米波信号的相位调控的速度和范围上取得了突破。基于上述两个创新方法,实现了300 GHz毫米波信号的40 km光纤稳相传输,然后模块化设计制作了传输系统样机,传输系统的频率稳定度在2000s平均时间达到了6.5×10-17,满足商用氢钟的传输需求。（2）提出基于单边带调制的微波信号光纤稳相传输方法。针对分布式相参雷达系统对微波本振信号的远距离稳相分配需求,本文采用光载波抑制调制方式生成光载微波信号,通过改进型的双外差混频进行相位误差检测,然后提出了基于单边带调制的相位校正方法。通过改变调谐系数小的低频压控振荡器（VCO）的相位实现对微波信号的相位控制,相比于传统直接调控射频VCO的补偿方式,大幅度提高了微波信号相位控制的精度。基于上述创新方法,完成了20 GHz微波信号100 km光纤稳相传输,系统的频率稳定度达到8×10-17@10000s平均时间。本文进一步研究了鉴相过程中分频或者倍频处理对传输系统稳定性的影响,以此对稳相传输系统进行优化设计。具体地,使用两个电单边带调制器分别对频率信号执行偏移和调谐功能,以保证双外差混频获得的中频信号直接和原子钟频率参考信号进行同频鉴相。实验数据表明,该优化系统相比于分频传输系统提升了一个数量级的长期稳定度。（3）提出基于分频测相的光纤延时测量方法,实现了时频信号的光纤稳定传输。目前光纤延时测量精度受限于时间间隔计时器（TIC）的分辨率仅能达到ps量级水平,这成为限制时间信号高稳定传输的主要因素。为此,本文提出了分频测相的光纤延时测量方法,通过对光纤进行延时感知的频率信号的相位测量,实现高精度的延时测量,同时采用分频来避免相位模糊的问题,扩展延时测量的范围,最后采用数字信号处理将不同分频比下测得的延时信息“缝合”,攻克了大范围、高精度延时测量的难题。通过对40 km的光纤延时测量,本方案的测量精度相比于脉冲间隔测量法提升了两个数量级达到25 fs。为实现分布式天线阵列中信号的相干合成,依据前述的稳相传输方法和光纤延时测量方法,开展了时频信号的光纤稳定传输技术研究。当环路锁定时,频率信号因光纤延时变化带来的相位抖动通过VCO输出的相位完成补偿。此时通过监控VCO的相位便可得到光纤延时信息,避免了额外增加光纤延时测量的环节,降低了系统的复杂度。根据获得的延时信息控制分段式微波延时线,对时间信号进行预补偿,实现时间信号的稳时传输。最后,本文完成了20 GHz频率信号和1 PPS时间信号的80km光纤稳定传输,传输系统的频率稳定度达到了1.5×10-17@10000 s平均时间,时间稳定度达到0.97 ps@4000 s平均时间。
康佳琳[7]（2019）在《波形分集阵雷达抗欺骗式干扰方法及处理机设计与实现》文中指出现代雷达系统面临日趋复杂的电子干扰环境,其中欺骗式干扰,尤其是主瓣欺骗式干扰,在时间、频率、极化等多维空间都与目标信号极具相似性,诱导雷达系统将干扰信号视为真实目标信号来处理,严重影响了雷达对真实目标的检测与追踪,对雷达系统的威力和生存能力提出了重大挑战,是目前抗干扰的难题。本文针对复杂电磁环境下有源主瓣欺骗式干扰难抑制的问题,展开基于波形分集阵雷达的主瓣欺骗式干扰抑制方法研究,并进行实验验证系统的设计。主要工作可归纳为:1、利用频率分集阵列在发射端的频率步进特性,具体分析了发射波形为连续波、脉冲波时的方向图特性。首先,介绍频率分集阵列的基本概念,给出信号模型;其次,研究发射连续波信号时方向图的特性,此时方向图具有时变特性,在距离维上表现出周期性。针对距离维周期性带来的多主瓣问题,对发射信号进行脉冲调制,即发射单音脉冲信号,使方向图达到准稳态,其距离维有效范围与脉冲持续时间有关。在发射相干信号的基础上,进一步在接收端对回波信号进行波束形成,得到联合发射-接收的双程方向图,当角度确定时双程方向图具有指向性。仿真结果表明,频率分集阵雷达可以实现距离-角度联合参数估计。2、探寻主瓣欺骗式干扰信号的特征,分析了不同雷达体制下的信号建模与空时频多维特征。首先,给出了数字储频技术产生欺骗式干扰的主要步骤,分析了干扰机实施距离欺骗的流程,根据目标回波信号形式建立了干扰信号等效表达式。在相控阵、MIMO、FDA-MIMO雷达体制下,仿真了主瓣欺骗式干扰的多维空间分布特性,发现如下特性:FDA-MIMO因具有距离角度耦合特性,主瓣欺骗式干扰信号与真实目标回波的时延区分（即距离区分）通过耦合特性反映至等效发射角度的区分,故能够在发射-接收角度维上区分出主瓣欺骗式干扰信号与真实目标回波,在此基础上通过二维波束形成处理可以实现对干扰的抑制。3、针对主瓣欺骗式干扰信号距离维随机分布,造成欺骗式干扰样本挑选困难和干扰协方差矩阵估计性能差的问题,提出了一种接收主瓣方向的子空间投影和信号功率检测结合的方法实现干扰样本挑选。首先,通过频率分集阵列发射具有频率步进的信号,对接收回波数据进行匹配滤波;其次,在发射-接收频率域上进行距离空变补偿;再次,基于子空间投影技术,构造接收主瓣方向子空间,得到主瓣方向的回波信号功率,进而采用功率检测的方法实现欺骗式干扰样本的挑选,该样本挑选方法提高了干扰协方差矩阵的估计性能;最后,在粗略的先验知识条件下,在发射-接收频率域采用自适应波束形成技术实现干扰抑制,仿真结果验证了FDA-MIMO雷达抗主瓣欺骗式干扰的可行性。4、在波形分集阵雷达试验系统上,完成了接收数据传输与存储分系统的设计与实现。数据传输与存储分系统主要由多通道接收板、光纤接收板、服务器组成。首先,针对接收处理板接收数据量过大、数据位宽远大于可传输位宽的问题,设计了两级级联FIFO数据缓存模块完成位宽变换;其次,针对存储数据饱和而可能出现误码的问题,根据系统硬件配置条件,估计出最大采样点数;再次,针对位宽变换出现的数据交织问题,对数据添加说明信息,以便后续的数据解析,之后将整合过的数据通过光纤传输至光纤接收板;最后,利用存储软件将数据存储至服务器。硬件测试结果证明该分系统可以准确无误的存储数据。本文由理论上的仿真分析论证逐步深入到实验系统的实际验证,理论上,为主瓣干扰难抑制的问题提供了更优的解决思路,可用于日益丰富的拖拽式诱饵与干扰吊舱、舰船伴随式诱饵、蜂群无人机等干扰的抑制。实际上,试验系统不仅将波形分集阵雷达抗主瓣欺骗式干扰能力实际化,并为雷达通信一体化、有源干扰定位、空时编码阵列技术的实际应用奠定基础。
叶尧[8]（2019）在《高性能直接调制模拟光收发一体化模块的研究与应用》文中研究表明未来5G移动网络需要支持超大规模无线接入、超高速数据传输和超高质量实时服务。兼具宽带与可灵活接入优点的光载无线（ROF）技术被誉为实现高性能5G蜂窝网络的关键辅助技术。该技术可通过载波复用的方式实现多个无线载波信号的同时传输,有助于降低系统成本、功耗以及复杂度,同时可加强各蜂窝单元间的协同工作。然而,目前大带宽、高线性度的模拟光收发芯片和模块的制备技术尚未成熟,良品率较低。此外,我国在该技术领域的研究相对落后,高性能的模拟光收发模块几乎依赖进口,这必然会限制未来我国ROF技术的推广与发展。因此,掌握高性能模拟光收发芯片与模块的制备与优化的核心技术,实现芯片和模块的国产化已刻不容缓。本论文详细地推导并分析了影响ROF系统的关键技术指标的主要因素,设计并制备了一款四通道直接调制模拟光收发一体化模块,验证并优化了基于该模块搭建的ROF系统传输性能。论文的具体内容如下:（1）建立直接调制ROF系统等效电路模型,推导了系统的S参数与增益的表达式,分析了模块封装过程中金丝、电极的寄生参数和光耦合效率对这两个参数的影响;分析了影响系统无杂散动态范围（SFDR）的两个关键因素,即噪声系数与非线性失真,并给出了各自的表达式。（2）设计并制备了一款小型化四通道直接调制模拟光收发一体化模块,各通道的3-dB带宽均大于19GHz,SFDR3大于90.5dB·Hz2/3,且通道之间的串扰小于-20dB。（3）提出了三种非线性补偿技术。基于推挽结构联合DSP数字后补偿算法的线性化技术,实现了IMD2、HD2、IMD3以及XMD3等主要非线性失真的同时抑制,系统的SFDR2和SFDR3分别提升了19.8dB和12.4dB;提出了一种基于Volterra模型的非线性均衡算法,实现了PAM8信号4×96Gb/s的高速传输;提出了一种低复杂度的k-means算法实现了对ASK、PSK以及QAM三种调制格式的自动识别,并且将ROF传输系统的抗非线性能力提升了3.2dB。（4）基于四通道直接调制光收发一体化模块搭建ROF系统,测试了四通道直接调制模块四个通道单独与同时传输性能;基于COST-207动态模型,考虑多径效应与多普勒效应,测试了列车在在不同的行驶速度下系统的传输性能;搭建4×4MIMO-ROF系统,提出了一种LR-ZF解调算法,实现了传输速率为6.624Gb/s的16QAM-OFDM信号经15.5km光纤与1.2m无线信道的无误码传输,其频谱效率为13.248bit/s/Hz。
程湘平[9]（2019）在《基于光频分复用的近红外脑组织血氧检测系统设计与实现》文中提出近些年功能近红外光谱成像系统随着生物医学的发展而高速发展,广泛应用于检测人体脑部神经活动引起的血流变化以及监测脑部血氧代谢情况。为了便于研究人体脑部血氧信号,该文设计开发了一套基于光频分复用双通道的近红外脑组织血氧检测系统。首先,设计了光频分复用的近红外脑组织血氧检测系统的硬件电路。针对连续波检测系统存在的不足,设计了本系统的工作模式,并在此基础上,采用美国国家仪器的数据采集卡以及现场可编程门阵列作为本系统的硬件平台;分析了光源性能特点,进而设计了光源驱动电路以及数字模拟转换电路,并选用了频分复用工作方式;分析了光电探测器的性能,确定了光电探测器的类型,进而设计出带通滤波电路以及增益放大电路,完成了信号的预处理。其次,用FPGA以及LabVIEW编写了近红外脑组织血氧检测系统的软件程序。在硬件电路基础上,根据频分复用工作方式用FPGA开发了直接数字式频率合成器程序。分析了系统的解调原理,用LabVIEW开发了数字信号的正交解调程序,针对近红外光信号在组织中发散的问题,设计了改进的比尔朗伯定律算法,从而实现了对血红蛋白浓度变化的计算。最后,研制了光频分复用双通道的近红外脑组织血氧检测系统,并对其进行了硬件性能测试以及实验验证。设计了传输光纤并在光纤探头处增加平凸透镜,对DAC模块以及信号处理模块进行性能测试,验证了其可行性。通过在前额组织中进行静息状态和Valsalva人体血氧检测实验,检测并验证了该系统的可靠性。
陈炜[10]（2019）在《50G-PON物理层传输技术研究》文中研究表明随着4K/8K视频、VR/AR、5G移动网络、云计算等带宽饥饿业务的快速发展,用户对光接入网带宽有着迫切需求。下一代PON技术希望将单波长的速率提高到50 Gb/s。若仍沿用10G光器件来传输50 Gb/s信号,由于带宽限制比较严重,需要采用复杂的DSP算法。而这些算法用硬件实现起来较为困难而且成本大幅度提高。随着25G光收发器件工艺的逐渐成熟,本文采用25G光器件来传输50 Gb/s信号,旨在为单路50 Gb/s的传输提供更实用且更易于实现的方案参考。本文采用25G EML和APD完成了50 Gb/s NRZ信号的25 km标准单模光纤（SSMF）传输。由于信道带宽限制,NRZ被转化成部分响应双二进制信号的形式。采用最大似然序列估计（MLSE）算法进行均衡时,引入了自适应的信道估计过程,相对于之前的固定信道系数的算法,提高了误码率性能,同时也提高了MLSE对于色散的容忍度,光灵敏度达到了-24.7 dBm。采用前向反馈均衡（FFE）和判决反馈均衡（DFE）算法时,在背靠背和25 km SSMF传输情况下,分别研究了FFE、DFE的抽头系数对系统性能的影响。最终在使用最佳的FFE-5+DFE-1的均衡方案时,光灵敏度能够达到-22.5 dBm,只比MLSE差了2.2 dB。本文采用25G EML和PIN完成了50 Gb/s PAM4信号的25 km SSMF传输。采用MLSE算法进行均衡时,通过二次信道估计的方式来提高MLSE的误码率性能,光灵敏度达到-12 dBm。针对PAM4信号及其两路合成信号MSB、LSB的传输性能进行了比较,并分别在背靠背和25 km SSMF传输情况下,给出了三组信号的误码率曲线。此外,本文针对适合多电平信号传输的25G光收发模块进行了研究,对EML的EAM调制器反向偏压进行了调优实验,并分析了EAM反向偏压对接收机误码率性能的影响。
二、雷达数字信号光纤传输系统发射模块的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、雷达数字信号光纤传输系统发射模块的设计（论文提纲范文）
（1）光载射频信号处理若干技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光载射频信号处理的研究背景和意义 |
| 1.2 光载射频通信的发展动态及技术优势 |
| 1.2.1 光载射频信号处理与光载射频通信的国内外研究现状 |
| 1.2.2 光载射频通信技术的未来发展趋势 |
| 1.2.3 光载射频通信技术面临的挑战 |
| 1.2.4 射频光子信号处理在雷达系统中的应用及发展前景 |
| 1.3 论文主要内容及结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 光载射频信号处理的理论基础 |
| 2.1 RoF系统中光载射频信号的产生 |
| 2.1.1 光载射频通信系统中的调制器 |
| 2.1.2 双光源外差混频技术 |
| 2.2 光电上变频和下变频技术 |
| 2.2.1 MZM实现上变频 |
| 2.2.2 EAM实现上变频 |
| 2.2.3 光电下变频技术 |
| 2.3 射频信号的光域调制与解调技术 |
| 2.3.1 光载射频信号的直接调制技术 |
| 2.3.2 光载射频信号的外调制技术 |
| 2.3.3 光载射频信号的包络检波解调 |
| 2.4 光载射频通信链路中的信号失真原因及分析 |
| 2.4.1 谐波失真问题研究 |
| 2.4.2 RoF系统光纤链路中的传输色散 |
| 2.4.3 RoF链路中的噪声产生原因及特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 多信道高谱效相干光载射频通信系统 |
| 3.1 基于串联单边带调制的光载射频信号产生 |
| 3.1.1 光载射频信号串联单边带调制的方案设计 |
| 3.1.2 光载射频信号串联单边带调制的数学模型与理论推导 |
| 3.2 基于光正交单边带复用的光载射频信号产生 |
| 3.2.1 光载射频信号正交单边带复用的方案设计 |
| 3.2.2 光载射频信号正交单边带复用的理论推导与分析 |
| 3.3 多信道高谱效相干光载射频通信系统仿真与实验研究 |
| 3.3.1 相干光载射频通信系统仿真研究 |
| 3.3.2 多模态相干光载射频通信系统的设计及实验平台的建立 |
| 3.3.3 基于数字信号处理的光载射频通信相干接收与信号解调恢复 |
| 3.3.4 多信道高谱效光载射频通信系统实验结果及性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于硅基光电子的相干光载射频通信集成收发机 |
| 4.1 高Q值超窄带的光带通滤波器设计 |
| 4.1.1 基于硅基单微环的波长选择性光带通滤波器 |
| 4.1.2 基于串联多微环的可调谐超窄带光带通滤波器 |
| 4.2 基于硅基滤波器和硅基调制器的集成光载射频信号发射机设计 |
| 4.2.1 硅基双电极马赫-曾德尔调制器的设计与实现 |
| 4.2.2 硅基集成多信道光载射频信号发射机设计与实现 |
| 4.2.3 硅基光载射频信号发射机的仿真验证及结果分析 |
| 4.3 基于集成发射机的相干光载射频通信系统 |
| 4.3.1 集成相干光载射频信号发射机的实现 |
| 4.3.2 光载射频通信系统性能验证及结果分析 |
| 4.4 光载射频通信集成数字相干光接收机前端设计 |
| 4.4.1 集成数字相干光接收机的方案设计 |
| 4.4.2 集成数字相干光接收机前端的设计结构 |
| 4.4.3 数字相干光接收机前端模块的性能参数指标 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于DP-DPMZM和SOA-MZI的光载射频信号处理技术 |
| 5.1 基于DP-DPMZM的光载射频信号移相与倍频方案 |
| 5.1.1 基于DP-DPMZM倍频相移方案的机理分析与数学模型 |
| 5.1.2 倍频功能的数值仿真与验证分析 |
| 5.1.3 移相功能的数值仿真结果及分析 |
| 5.1.4 基于DP-DPMZM的倍频移相系统性能影响因素分析 |
| 5.2 基于MZM和SOA的射频光子滤波器的设计方案 |
| 5.2.1 基于MZM和SOA的射频光子滤波模块设计 |
| 5.2.2 基于MZM和SOA的射频光子滤波器仿真验证及结果分析 |
| 5.2.3 射频光子滤波器的应用分析 |
| 5.3 基于SOA-MZI结构的光载射频信号移相器设计 |
| 5.3.1 光载射频信号移相的机理特点及典型设计方案分析 |
| 5.3.2 基于SOA-MZI结构的射频光子移相器设计方案 |
| 5.3.3 基于SOA-MZI的光载射频移相器仿真验证及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究成果 |
| 6.2 不足之处及改进措施 |
| 6.3 未来展望 |
| 附录 |
| 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果目录 |
（2）调频连续波激光测距系统的仿真与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 课题的研究背景与意义 |
| §1.2 国内外研究现状 |
| §1.2.1 激光测距的研究现状 |
| §1.2.2 FMCW激光测距技术国内研究现状 |
| §1.2.3 FMCW激光测距技术国外研究现状 |
| §1.3 信号处理算法的研究现状 |
| §1.4 本文主要研究内容与安排 |
| 第二章 FMCW激光测距系统设计原理 |
| §2.1 FMCW测距技术简介 |
| §2.2 两种波形调制原理 |
| §2.2.1 锯齿波调频测距原理 |
| §2.2.2 三角波调频测距原理 |
| §2.3 基于模型的设计(MBD)方法 |
| §2.3.1 MBD方法的理论原理 |
| §2.3.2 MBD方法的步骤 |
| §2.4 数字信号处理芯片的选择与依据 |
| §2.4.1 信号处理核心板的选择 |
| §2.4.2 DSP芯片的选型依据 |
| §2.5 高斯白噪声理论 |
| §2.6 信号处理算法原理 |
| §2.6.1 信号滤波原理 |
| §2.6.2 FFT算法原理 |
| §2.6.3 基于Chirp-Z变换频谱细化法的原理 |
| §2.7 本章小结 |
| 第三章 FMCW激光测距仿真系统的设计与实现 |
| §3.1 仿真系统及设计思路 |
| §3.2 信号发射部分设计与实现 |
| §3.2.1 信号发射部分的设计 |
| §3.2.2 信号发射部分的实现 |
| §3.3 仿真系统信号接收部分设计与实现 |
| §3.3.1 回波信号的设计与实现 |
| §3.3.2 信号接收部分的设计与实现 |
| §3.4 信号处理部分的设计与实现 |
| §3.5 本章小结 |
| 第四章 FMCW激光测距硬件系统的设计与实现 |
| §4.1 硬件系统的设计方案 |
| §4.2 硬件系统的设计组成 |
| §4.2.1 DSP TMS320F28335 数字信号处理器 |
| §4.2.2 光路传输系统 |
| §4.2.3 光电接收模块 |
| §4.3 FMCW激光测距硬件系统的实现 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 FMCW激光测距系统的验证设计与分析 |
| §5.1 仿真系统的验证设计与分析 |
| §5.1.1 仿真系统测试设计 |
| §5.1.2 仿真系统测试数据与分析 |
| §5.2 硬件系统的验证设计与分析 |
| §5.2.1 硬件系统的功能性测试 |
| §5.2.2 硬件系统距离测试的设计 |
| §5.2.3 硬件系统测试数据与分析 |
| §5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| §6.1 结论 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（3）高速大容量光通信系统自适应调制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 自适应调制技术 |
| 1.2.2 调制格式识别技术 |
| 1.2.3 非线性判决技术 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第二章 相干光OFDM系统原理和深度学习技术 |
| 2.1 OFDM技术基本原理 |
| 2.1.1 OFDM技术的数学模型 |
| 2.1.2 OFDM系统的结构模型 |
| 2.2 相干光OFDM系统基本原理 |
| 2.2.1 OFDM系统发射模块 |
| 2.2.2 光纤信道 |
| 2.2.3 OFDM系统接收模块 |
| 2.3 深度学习概述 |
| 2.3.1 深度神经网络 |
| 2.3.2 卷积神经网络 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 相干光OFDM系统自适应调制方案 |
| 3.1 自适应调制技术 |
| 3.1.1 自适应调制原理 |
| 3.1.2 自适应调制技术基本流程 |
| 3.2 基于DNN辅助子载波性能监测的自适应调制方案 |
| 3.2.1 基于DNN的子载波性能监测方案 |
| 3.2.2 自适应调制方案设计 |
| 3.3 仿真结果及性能分析 |
| 3.3.1 仿真链路搭建 |
| 3.3.2 DNN模型训练及性能分析 |
| 3.3.3 仿真结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 相干光OFDM系统子载波调制格式识别方案 |
| 4.1 调制格式识别技术 |
| 4.1.1 调制格式识别技术概述 |
| 4.1.2 常用调制格式识别方法 |
| 4.1.3 基于深度学习的调制格式识别 |
| 4.2 基于深度学习和I/Q分量分布的调制格式识别方案 |
| 4.2.1 基于深度学习和I/Q分量分布的调制格式识别方案设计 |
| 4.2.2 数据集获取及CNN模型结构 |
| 4.3 仿真结果及性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 相干光OFDM系统的非线性判决方案 |
| 5.1 相干光OFDM系统中的常用的非线性均衡算法 |
| 5.2 聚类算法对比分析 |
| 5.2.1 K-means算法原理 |
| 5.2.2 GMM算法原理 |
| 5.2.3 仿真结果及性能分析 |
| 5.3 相干光OFDM系统中基于UCGMM算法的非线性判决方案 |
| 5.3.1 基于UCGMM算法的非线性判决方案设计 |
| 5.3.2 仿真链路搭建 |
| 5.3.3 仿真结果及性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的成果目录 |
（4）全光纤相干激光测风雷达性能优化与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景和选题意义 |
| 1.2 风速探测工具 |
| 1.3 激光测风雷达国内外研究进展 |
| 1.3.1 国外研究进展 |
| 1.3.2 国内研究进展 |
| 1.4 论文的主要工作 |
| 第2章 测风雷达技术介绍及理论分析 |
| 2.1 多普勒效应 |
| 2.2 相干探测原理 |
| 2.3 激光雷达方程 |
| 2.4 雷达系统载噪比 |
| 2.5 天线效率 |
| 2.6 本振光功率优化 |
| 2.7 VAD风场反演算法 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 测风激光雷达系统设计 |
| 3.1 激光发射模块 |
| 3.1.1 激光器种子源 |
| 3.1.2 声光调制器 |
| 3.1.3 激光放大器 |
| 3.1.4 保偏光纤耦合/分束器 |
| 3.2 望远镜模块 |
| 3.2.1 可调焦望远镜 |
| 3.2.2 保偏光纤环形器 |
| 3.3 信号处理模块 |
| 3.3.1 平衡光电探测器 |
| 3.3.2 模拟/数字转换卡 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 测风激光雷达实验研究 |
| 4.1 连续相干测风实验 |
| 4.1.1 转盘实验 |
| 4.1.2 水汽实验 |
| 4.1.3 大气实验 |
| 4.2 脉冲相干测风实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）面向数字阵列雷达的高功率微波耦合系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 论文研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 第二章 数字阵列雷达系统及其受扰分析 |
| 2.1 数字阵列雷达的特点 |
| 2.2 数字阵列雷达结构分析 |
| 2.3 高功率微波特性分析 |
| 2.4 射频前端的受扰分析 |
| 2.4.1 前、后门的耦合问题分析 |
| 2.4.2 PIN限幅器受扰 |
| 2.4.3 低噪声放大器受扰分析 |
| 2.4.4 脉冲压缩分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 耦合效应系统仿真研究 |
| 3.1 收发模块仿真设计 |
| 3.1.1 发射信号波形选取 |
| 3.1.2 数字波束形成 |
| 3.1.3 接收模块特性研究与仿真 |
| 3.1.4 非线性低噪声放大器模块仿真 |
| 3.2 运动目标模块仿真 |
| 3.3 HPM干扰仿真 |
| 3.4 功能模块仿真设计 |
| 3.4.1 脉冲压缩 |
| 3.4.2 多普勒处理和动目标检测 |
| 3.4.3 恒虚警检测 |
| 3.4.4 蒙特卡洛检测概率 |
| 3.5 系统软件界面设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 数字阵列雷达高功率微波耦合仿真系统实验验证 |
| 4.1 低噪声放大器电性能指标的测试 |
| 4.2 低噪声放大器强电磁脉冲注入实验 |
| 4.3 数字阵列雷达高功率微波耦合系统实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于最小二乘法的干扰效应评估 |
| 5.1 最小二乘法拟合 |
| 5.2 脉宽变化的干扰效应 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）时间和频率信号的光纤稳定传输技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.1.1 分布式干涉天线阵列 |
| 1.1.2 分布式相参雷达 |
| 1.2 时间和频率信号同步技术的发展 |
| 1.2.1 基于搬运钟的时间频率同步技术 |
| 1.2.2 基于长短波的时间频率同步技术 |
| 1.2.3 基于卫星链路的时间频率同步技术 |
| 1.2.4 基于光纤链路的时间频率同步技术 |
| 1.3 时间和频率信号光纤稳定传输的研究现状 |
| 1.3.1 频率信号的光纤稳相传输 |
| 1.3.2 时间和频率信号的光纤稳定传输 |
| 1.4 论文的主要工作和创新点 |
| 1.4.1 论文的结构安排 |
| 1.4.2 论文的创新点 |
| 第二章 时频信号的光纤传输理论及其性能评估 |
| 2.1 光纤传输系统对时频信号的影响 |
| 2.1.1 外界温度和压力对光纤链路的影响 |
| 2.1.2 光纤色散和系统噪声对时频信号的影响 |
| 2.2 时频信号稳定传输的基本原理 |
| 2.2.1 往返延时/相位校准机制 |
| 2.2.2 双向对传延时/相位校准机制 |
| 2.3 时频信号稳定性的频域表征 |
| 2.4 时频信号稳定性的时域表征 |
| 2.4.1 阿伦方差 |
| 2.4.2 时间方差 |
| 2.4.3 稳定性和准确性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于光频调谐的毫米波信号稳相传输 |
| 3.1 毫米波信号的相位检测和相位校正 |
| 3.1.1 相位检测 |
| 3.1.2 基于声光调频的毫米波相位控制 |
| 3.2 基于光频调谐的毫米波稳相传输系统 |
| 3.2.1 系统结构与原理 |
| 3.2.2 毫米波信号稳相传输系统性能测试与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于单边带调制的微波信号稳相传输 |
| 4.1 基于单边带调制的微波信号稳相传输 |
| 4.1.1 微波信号稳相传输系统结构与原理 |
| 4.1.2 实验设计与结果分析 |
| 4.2 基于同频相位检测的微波稳相传输 |
| 4.2.1 锁相环相位噪声分析 |
| 4.2.2 微波信号稳相传输系统优化设计 |
| 4.2.3 实验结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 时间和频率信号的光纤稳定传输 |
| 5.1 基于分频测相的高精度光纤延时测量 |
| 5.1.1 分频测相法的光纤延时测量原理 |
| 5.1.2 基于分频测相的40 km光纤延时测量系统 |
| 5.1.3 实验结果与分析 |
| 5.2 时间和频率信号的光纤稳定传输 |
| 5.2.1 时间和频率信号的光纤稳定传输系统 |
| 5.2.2 实验结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录一 缩略语 |
| 附录二 符号表 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（7）波形分集阵雷达抗欺骗式干扰方法及处理机设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究历史与现状 |
| 1.2.1 雷达抗干扰技术研究历史与现状 |
| 1.2.2 频率分集阵列研究历史与现状 |
| 1.3 论文的研究内容与结构安排 |
| 第二章 频率分集阵列雷达模型原理与收发方向图 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 频率分集阵列雷达模型 |
| 2.3 频率分集阵列发射方向图 |
| 2.3.1 连续波体制频率分集阵列发射方向图 |
| 2.3.2 脉冲波体制频率分集阵列发射方向图 |
| 2.4 相干频率分集阵列发射-接收方向图 |
| 2.5 实验结果及分析 |
| 2.5.1 连续波体制频率分集阵列发射方向图 |
| 2.5.2 脉冲波体制频率分集阵列发射方向图 |
| 2.5.3 相干频率分集阵列发射-接收方向图 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 不同雷达体制下主瓣欺骗式干扰特征分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数字射频存储技术 |
| 3.3 距离欺骗式干扰信号产生 |
| 3.3.1 距离欺骗流程 |
| 3.3.2 目标回波信号 |
| 3.3.3 等效干扰信号 |
| 3.4 实验结果及分析 |
| 3.4.1 脉冲-距离维结果 |
| 3.4.2 多普勒-距离维结果 |
| 3.4.3 多普勒-角度维结果 |
| 3.4.4 发射角度-接收角度维结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 提出的基于样本挑选波形分集阵雷达抗干扰方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 发射-接收频率域分析 |
| 4.3 距离补偿 |
| 4.4 普通波束形成 |
| 4.5 二维自适应波束形成 |
| 4.5.1 最小无失真响应方法 |
| 4.5.2 对角加载方法 |
| 4.5.3 协方差矩阵锥消方法 |
| 4.6 训练样本挑选 |
| 4.7 实验结果及分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 波形分集阵雷达数据传输存储分系统设计与实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数据传输存储分系统简介 |
| 5.2.1 接收处理板 |
| 5.2.2 光纤接收板 |
| 5.2.3 服务器 |
| 5.3 数据传输存储分系统设计 |
| 5.3.1 数据缓存模块设计 |
| 5.3.2 数据开窗采样设计 |
| 5.3.3 数据整合设计 |
| 5.4 数据传输存储分系统实现 |
| 5.4.1 接收处理板光纤模块自闭环测试 |
| 5.4.2 接收处理板与光纤接收板联合测试 |
| 5.4.3 测试问题及解决方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）高性能直接调制模拟光收发一体化模块的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 ROF系统的研究背景和意义 |
| 1.2 ROF系统的发展现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及创新点 |
| 2 直接调制ROF系统主要性能指标 |
| 2.1 直接调制ROF链路的组成部分 |
| 2.2 直接调制ROF系统的S参数与增益 |
| 2.3 直接调制ROF系统的无杂散动态范围 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高性能直接调制光模块的封装与设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单通道低成本模拟光收发一体化模块的设计 |
| 3.3 四通道发射组件的设计与性能分析 |
| 3.4 四通道接收组件的设计与基本性能分析 |
| 3.5 电路设计 |
| 3.6 四通道光收发一体化模块性能测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 直接调制光收发一体化模块的线性化技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于推挽架构联合DSP后补偿算法的线性化技术研究 |
| 4.3 基于Volterra均衡线性化技术研究 |
| 4.4 基于K-mean算法自动调制格式识别与线性化技术研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 四通道模拟光收发一体化模块在ROF系统中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 集成式四通道模拟光收发一体化模块在ROF系统中的传输性能 |
| 5.3 集成式四通道模拟光收发一体化模块动态传输性能的研究 |
| 5.4 基于LR-ZF MIMO解调算法抗噪声研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 思考与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的论文与专利目录 |
（9）基于光频分复用的近红外脑组织血氧检测系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 近红外脑组织血氧检测系统研制的研究现状 |
| 1.2.1 光频分复用技术的研究现状 |
| 1.2.2 脑组织血氧监测系统的研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及组织结构 |
| 第2章 近红外脑组织血氧检测系统硬件设计 |
| 2.1 近红外脑组织血氧检测系统硬件整体设计 |
| 2.1.1 近红外脑组织血氧检测系统工作模式分析 |
| 2.1.2 近红外脑组织血氧检测系统硬件整体结构 |
| 2.2 系统光信号发射模块电路设计 |
| 2.2.1 发射激光光源选择 |
| 2.2.2 激光驱动模块电路设计 |
| 2.2.3 DAC模块电路设计 |
| 2.3 系统光信号接收模块电路设计 |
| 2.3.1 光电探测器性能分析 |
| 2.3.2 带通滤波电路的设计 |
| 2.3.3 增益放大电路的设计 |
| 2.4 系统控制模块电路设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 近红外脑组织血氧检测系统软件设计 |
| 3.1 近红外脑组织血氧检测系统软件整体设计 |
| 3.2 系统光信号发射模块FPGA程序设计 |
| 3.2.1 DDS软件设计 |
| 3.2.2 DAC模块软件设计 |
| 3.3 系统数据处理模块Lab VIEW软件设计 |
| 3.3.1 正交解调软件设计 |
| 3.3.2 计算血红蛋白浓度软件设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 近红外脑组织血氧检测系统的研制及验证 |
| 4.1 近红外脑组织血氧检测系统研制及光纤设计 |
| 4.1.1 近红外脑组织血氧检测系统的研制 |
| 4.1.2 近红外脑组织血氧检测系统光信号传输的设计 |
| 4.2 近红外脑组织血氧检测系统功能测试 |
| 4.2.1 DAC模块功能测试 |
| 4.2.2 信号处理模块功能测试 |
| 4.3近红外脑组织血氧检测系统血氧监测实验 |
| 4.3.1 静息状态下人体血氧监测实验 |
| 4.3.2 Valsalva人体血氧监测实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（10）50G-PON物理层传输技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 研究现状与发展趋势 |
| 1.3 研究内容与目标 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 50G-PON关键技术 |
| 2.1 单路50 Gb/s传输技术的主要挑战 |
| 2.1.1 色散容忍度降低 |
| 2.1.2 光器件带宽限制 |
| 2.1.3 光链路预算指标 |
| 2.2 候选调制格式比较 |
| 2.3 电域均衡技术 |
| 2.3.1 FFE线性前馈均衡器 |
| 2.3.2 DFE判决反馈均衡器 |
| 2.3.3 MLSE最大似然序列估计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光收发模块与实验平台 |
| 3.1 25 G EML光发射模块 |
| 3.2 25 G线性APD光接收模块 |
| 3.3 实验平台 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 50 Gb/s NRZ和 PAM4 传输实验研究 |
| 4.1 50 Gb/s NRZ传输实验研究 |
| 4.1.1 传输实验系统方案 |
| 4.1.2 数字信号处理设计 |
| 4.1.3 实验结果与分析 |
| 4.1.3.1 维特比算法的最大似然序列估计(MLSE) |
| 4.1.3.2 最小均方算法的判决反馈均衡器(DFE) |
| 4.1.4 实验结论 |
| 4.2 50 Gb/s PAM4 传输实验研究 |
| 4.2.1 传输实验系统方案 |
| 4.2.2 数字信号处理设计 |
| 4.2.3 实验结果与分析 |
| 4.2.4 实验结论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
| 作者在攻读硕士学位期间所参与的项目 |
| 致谢 |
四、雷达数字信号光纤传输系统发射模块的设计（论文参考文献）
- [1]光载射频信号处理若干技术及应用研究[D]. 陈光. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]调频连续波激光测距系统的仿真与实现[D]. 苏云赫. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [3]高速大容量光通信系统自适应调制技术研究[D]. 王甜. 北京邮电大学, 2021(01)
- [4]全光纤相干激光测风雷达性能优化与实验研究[D]. 杨吴昊. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(06)
- [5]面向数字阵列雷达的高功率微波耦合系统研究[D]. 寇长安. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [6]时间和频率信号的光纤稳定传输技术研究[D]. 王小成. 上海交通大学, 2019(06)
- [7]波形分集阵雷达抗欺骗式干扰方法及处理机设计与实现[D]. 康佳琳. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [8]高性能直接调制模拟光收发一体化模块的研究与应用[D]. 叶尧. 华中科技大学, 2019
- [9]基于光频分复用的近红外脑组织血氧检测系统设计与实现[D]. 程湘平. 燕山大学, 2019(03)
- [10]50G-PON物理层传输技术研究[D]. 陈炜. 上海大学, 2019(03)