基于误差补偿的光源调频非线性校正研究

由于FMCW光源非线性频率调制的影响,其差频信号的频谱会出现展宽,降低频谱分辨率,因此光源非线性校正是该体制激光雷达精确测距的前提。为了避免现有非线性校正技术系统结构复杂,测量成本高的缺陷,本文提出了基于误差补偿的FMCW光源非线性校正法。该方法通过输出信号与线性回归数据之间的误差,构建与输出信号频率变化趋势相反的校正数据作为激光器的调制信号源。经过若干次循环补偿,逐步将输出信号频率与线性回归数据之间的决定系数提高到0.9995以上。最终通过距离测量实验,验证了该方法的有效性和可行性。

光学相控阵性能参数仿真分析与实验研究

详细介绍了一维光学相控阵的扫描特性,仿真分析了各参数之间的理论关系。通过各参数与波长之间的关系研究,可知波长调制实现纵向角度控制不会明显改变光学相控阵参数变化,论证在波导上刻蚀光栅,利用光栅的衍射特性可实现二维光学相控阵光束扫描。通过实验,实现了一种256通道光栅二维光学相控阵系统,验证了探测距离大于50 m,测距精度优于5 cm,光束发散角小于0.25°,在1515~1595 nm波长范围内,可实现41.2°×11.9°的二维扫描范围。这些理论分析和实验研究为该领域的科研工作者提供理论指导和技术支持,具有重要的应用价值。

FPGA实现的任意波形发生器的设计

运用DDS原理,进行任意波形发生器的设计,使得任意波形发生器兼顾DDS的优点。设计中通过实现DDS模块与单片机接口的控制部分将频率控制字由单片输入到输入寄存器模块,由相位累加器模块对输入频率控制字进行累加运算,输出作为双口RAM的读地址线,读数据线上即输出了波形幅度量化数据。其中双口RAM的内容由单片机进行更新,从而实现任意波形的发生。本设计中的相位累加器采用了8级流水线结构借助前5级的超前进位的方法,使得编译的最高工作频率由317.97 MHz提高到336.7 MHz,实现了任意波形的发生,节约了成本,提高了开发周期,具有可行性。

相干多普勒激光测风雷达系统研究及验证

介绍了相干多普勒激光测风雷达国内外现状,阐述了其基本原理,给出了风速矢量反演计算过程,并对相干多普勒激光测风雷达系统方案进行了分析,利用标校塔以及超声波测风仪等设备进行了风场测量验证实验,获得了80-600m处的风场信息,验证了测风系统的设计指标。

基于FPGA的高速USB2.0数据采集系统主控电路设计

为了满足对较高速度动态信号的实时记录采集的要求,设计和实现了一个基于FPGA和USB2.0接口的14bit、65MHz高速数据采样系统。本系统以FPGA为数字信号处理核心,通过FPGA对采集系统的有效控制,实现数据的串并转换、AD接口数据FIFO缓存、SDRAM数据存储读取及系统显示等功能,并在系统控制下通过USB2.0总线通讯接口实现了数据和上位机之间的高速交互。本系统已完成相关设计并通过验收,并成功地应用到型号工程中。

基于LonWorks现场总线的分布式智能密度检测系统

本文介绍了一种基于LonWorks现场总线技术的分布式密度智能检测系统的设计方案。该系统采用Chip-Based结构,每个智能节点以MC143150为主处理器,PLT-22为收发器。系统中将采集来的温度和压力数据传送给神经元芯片,经其处理为密度数据后,经由收发器通过LON网络传输到上位机,实现了对密度的实时、准确及自动检测。

基于级联式的硅基光学相控阵激光雷达天线研究

介绍了光学相控阵激光雷达天线技术研究的国内外现状,阐述了其基本原理和系统组成,并对级联式的硅基光学相控阵激光雷达天线技术方案进行了分析,在此基础上开展了高密度低串扰波导阵列技术和层叠光学相控阵技术等关键技术攻关,获取了激光雷达系统的关键技术参数,并进一步阐述了需解决的技术问题,最后对该体制激光雷达的应用进行了展望。

1553B总线协议分析及应用

MIL-STD-1553B总线在航空及军事领域得到了越来越广泛的应用,本文通过对军用航空总线标准MIL-STD-1553B的描述,详尽的分析了1553B总线的硬件结构和原理,对传输协议中的字类型、信息传输格式、帧结构做了全面的介绍和剖析,并介绍了其在军事和工业控制领域的应用和前景。

NiosII和USB接口的高速数据采集卡设计

介绍一种基于USB2.0接口和FPGA的高精度实时采样的高速数据采集卡的设计;详细介绍系统硬件设计、固件设计、基于Windows驱动程序模型(WDM)的设备驱动程序设计以及用户软件的设计。通过试验证明,其具有很好的可靠性和稳定性,具有很强的实用价值。

基于电子信息技术在高校图书馆中的应用

目的探讨UHF频段RFID在高校图书馆应用的可行性。方法对比HF频段在高校图书馆智能管理系统中的应用,给出UHF频段RFID系统在高校图书馆应用中的基本结构。结论 UHF RFID完全可应用于图书馆和整个图书行业的图书识别、物流管理和安全检测,而且比HF RIFD做得更完美。

UHF频段智能型RFID读写器的应用研究

使用高度集成的射频芯片R1000代替大量分立元件,来完成整个射频电路的询问、接收和中频接收机的设计。该设计极大地简化了系统,提高了系统的性能和稳定性;同时增加了外部PA设计,从而大大增加了读写器的读写距离。

基于硅基波导的集成光学相控阵芯片(特邀)

基于芯层厚度为220 nm的绝缘体上硅材料平台,利用光束传播法与有限时域差分法设计了大偏转角度的64路硅基光学相控阵集成芯片.利用电子束光刻等工艺实现了芯片制备,并进行了性能表征.对关键的分束器以及阵列波导远场干涉的光斑图像进行了仿真,仿真结果显示了高于49.7%的分束效率和大于31°的偏转范围.利用标准的绝缘衬底上的硅工艺制作芯片,并进行整体封装.采用基于粒子群算法优化的自反馈电压调制系统进行相位调制.测试结果表明,在电压调制下,光斑产生了大于±30°的水平偏转;同时在1550~1610 nm的波长调制下,垂直范围也有8.4°的偏转.研究结果有望在自动驾驶、无人机导航等领域得到广泛应用.

一种改进现有机载雷达探测性能的多普勒处理新技术

文中提出了一种自适应多普勒补偿算法,用来缓解近距离单元中退化的空时自适应处理(STAP)性能,从而提高机载雷达探测性能。自适应特性可以避免飞机对雷达参数的实时性的需要。同时,提出了一种有效的STAP算法用来检测和估计目标参数,输入STAP权值数据以获得三维数组,并且利用三维数组的距离投影来检测和估计目标的距离,利用角度-多普勒投影来估计目标的空间和时间参数。在本研究中,基于一个机载相控阵雷达模型的合成数据生成估计协方差矩阵。所提出的STAP算法非常接近机载雷达平台的实时实现方案。通过对合成数据的目标参数估计和STAP度量,验证了自适应多普勒补偿算法的有效性。

结构紧凑的高均匀性硅波导阵列波导光栅

基于绝缘体上硅材料平台,设计并制作了一种结构紧凑的高均匀性硅波导阵列波导光栅,其拥有8个输出通道并且通道间隔为200 GHz。分析了绝缘体上硅材料平台中硅波导的弯曲半径对弯曲损耗和有效折射率的影响。测试结果表明,该器件的插入损耗为19.6 dB,串扰为-15 dB,非均匀性为0.87 dB,3 dB带宽为1.06 nm,结构尺寸仅为294μm×190μm。芯片的制作工艺与互补金属氧化物半导体工艺兼容,这使得阵列波导光栅的大批量、低成本生产成为可能,对集成波分复用网络的发展具有重要的意义。