基于HyperLynx的电信号串扰仿真分析

在高速数字电路中,电信号串扰是影响信号完整性的一个主要因素。针对近端电信号串扰噪声和远端电信号串扰噪声进行理论建模,借助信号完整性仿真工具HyperLynx进行仿真分析,研究攻击线与受害线的间距、耦合长度、信号线到参考平面的介质层厚度、信号上升沿及下降沿速率对于电信号串扰的影响。仿真结果表明:合理的设计可以有效抑制电信号串扰,进而提高电路信号完整性。

多节点微口袋裂变电离室信号串扰的抑制

微口袋裂变电离室(micro-pocket fission detector, MPFD)是堪萨斯州立大学提出的一种新型微型裂变电离室,通过组合多个探测器形成一个多节点的探测器阵列,用于核反应堆堆芯中子注量率的三维在线监测或辐照样品处中子注量率的原位在线监测。在多节点探测器的设计过程中,由于各节点用于施加电场和输出信号的平行导线距离非常近,必须抑制各节点之间产生信号的相互串扰,以获得各节点输出信号的准确信息。本工作提出了一种3节点的MPFD设计,利用Garfiled、SRIM以及有限元分析方法对MPFD不同节点之间的串扰信号进行模拟分析,结果表明,MPFD串扰信号较主信号低1个量级,且极性相反。同时,制做了3节点的MPFD探测器样机,利用235U自发衰变产生的α粒子对两个节点之间的串扰信号进行了实验测试。实验结果与模拟计算结果一致,表明这种3节点的MPFD,由不同节点产生的串扰信号可通过信号极性和脉冲幅度进行甄别,不影响探测器对中子注量率的测量。

MUX中的信号串扰分析及其分组分层设计

多路模拟开关 (MUX)广泛应用在各种智能仪器之中 ,MUX的特性对智能仪器的性能有很大影响 .本文对MUX中所存在的固有的信号串扰缺陷进行了比较详尽的理论分析 ,并且针对这种缺陷提出了MUX分组分层、信号错位的设计方案 ,从而基本消除了在MUX中各通道之间存在的信号串扰现象 。

多通道系统中的信号串扰现象

串扰现象是多通道系统中常常会遇到但又不容易解决的现象。由于串扰的存在,会给测量特别是与信号形状有关的测量带来测量误差。文中将讨论多通道系统中的串扰现象,分析其产生的原因,以及一些减少串扰影响的办法。

IC中多余物缺陷对信号串扰的定量研究

该文研究了铜互连线中的多余物缺陷对两根相邻的互连线间信号的串扰,提出了互连线之间的多余物缺陷和互连线之间的互容、互感模型,用于定量的计算缺陷对串扰的影响。提出了把缺陷部分单独看作一段RLC电路模型,通过提出的模型研究了不同互连线参数条件下的信号串扰,主要研究了铜互连线的远端串扰和近端串扰,论文最后提出了一些改进串扰的建议。实验结果证明该文提出的信号串扰模型可用于实际的电路设计中,能够对设计人员设计满足串扰要求的电路提供指导。

法医DNA遗传分析仪毛细管间信号串扰的研究

目的毛细管电泳是STR分型检验的主要技术手段,但多道毛细管的法医DNA遗传分析仪毛细管间有时会出现信号串扰,需要对此进行研究和分析应对。方法以具有24道毛细管的3500xL遗传分析仪为例,实验组:每次电泳,选择1个毛细管泳道对阳性样本的过量扩增产物进行电泳,1个毛细管泳道对等位基因Ladder进行电泳,其余22个毛细管泳道全部对空白对照进行电泳;对照组:选择1个毛细管泳道对等位基因Ladder进行电泳,其余23个毛细管泳道全部对空白对照进行电泳。结果过量阳性样本电泳时,其相邻的含空白样本的毛细管可以检测到峰值较低的串扰信号;去除阳性样本后,串扰信号消失。结论STR分型毛细管电泳检测过程中,相邻毛细管间可能会发生信号串扰。毛细管内的电泳样本过载时,相邻的空白样本或低浓度样本所在的毛细管可能会检测到峰值较低的串扰信号。荧光接收相关硬件的故障、空间校准的失败也有可能导致毛细管间低峰值串扰信号的产生。

外差干涉相位测量中信号串扰误差与补偿方法研究

为了解决外差干涉相位测量中多通道采样信号间的串扰误差对相位测量精度的影响,提出了一种基于采样信号频谱分析的预补偿方法来实现信号串扰误差的补偿和消除。首先建立基于锁相放大的正交鉴相法的信号串扰误差理论模型,阐明了串扰系数、输入信号幅值比和串扰信号相位偏移对相位测量误差的影响;设计仿真实验验证了该误差模型和补偿方法的有效性;然后基于紧凑型FPGA开发平台设计了相位测量实验,结果表明该补偿方法能够有效消除信号串扰误差的影响,补偿后相位测量的最大误差从0.34°下降到0.01°;最后搭建了外差干涉仪并与高精度的压电位移平台进行比对,实验结果表明补偿后的信号处理系统能够满足外差干涉测量的应用需求。

光致变色双波长光存储读出信号串扰建模与消减

在材料反射率及记录信息空间分布任意的情况下,分析了双波长读出信号及其串扰,建立了理论模型.提出读出信号减去另一波长读出信号与特定系数乘积以消除线性串扰的方法,该系数仅与另一波长对应材料的摩尔消光系数有关,与材料反射率分布、记录信息等无关,也与原波长激光对应材料无关.以两种二芳基乙烯为记录介质作多波长光存储串扰消减实验,实验结果与理论相符.

激光散射法粒子测量中信号串扰影响的研究

提出了夫琅和费衍射和激光多普勒效应相结合的三光束激光散射方法，详细研究并解决了该方法用于同时测量大于５μｍ粒子尺寸和速度时信号串扰问题，并用实验结果证实了理论分析。

基于定标和图像处理的数字相机串扰图像修正方法

针对多通道数字相机因信号串扰导致的输出图像重叠问题,基于自行研制的四通道CCD数字相机系统数据,对串扰系数进行了追踪测试,发现串扰系数与输入信号强度和系统读出速度有特定的规律。对于这类系统噪声类串扰,提出了一种基于定标和图像处理的串扰图像修正方法。该方法通过定标建立串扰比例系数与像素数字编码(Digital Number,DN)的关系,再由串扰通道反推被串扰通道的干扰量,通过还原算法进行系统差修正,最终消除串扰。测试结果表明,经过该方法修正后的图像,串扰程度可降至基底白噪声量级,图像质量得到大幅改善。该方法对成像系统中因硬件工艺缺陷造成的固定图案噪声的消除有显著效果,对系统噪声类干扰也有抑制作用,在实际应用中可以作为一般成像系统优化图像质量的补充。

FY-3D MERSI-Ⅱ信号串扰效应在轨检测及订正

信号串扰会对焦平面通道的观测图像产生显著的条纹影响。基于地、月观测数据,对FY-3D核心载荷中分辨率成像光谱仪(MERSI-Ⅱ)所有通道的串扰效应进行在轨检测并开展了初步的订正实验。检测发现,MERSI-Ⅱ部分焦平面存在显著的通道信号串扰现象,其中短波红外焦平面通道5,6以及中长波红外焦平面通道20,21,22,23最为显著,分别表现为探元间串扰、通道间串扰两种特征。基于月球点光源成像特性,采用线性近似订正算法计算了串扰系数,并以通道20为例对订正算法进行了初步验证。结果表明,串扰订正可有效移除月球图像的串扰信号并能够显著改善地球观测图像的条纹现象,说明算法具有很好的适用性。

基于预编码的模群复用信号串扰抵消技术

在基于光子灯笼强度调制直接检测(IM-DD)的模群复用传输系统中,提出一种用于降低信号串扰的基于单端信道估计的预编码方案。该方案使用环形器和分路器作为信号返回机制,将信号返回到发送端进行发送端单端信道估计,然后将得到的信道传递矩阵用于预编码。实验结果表明,经所提预编码方案的处理,在背靠背及连接500 m少模光纤的模群复用传输系统中,信号误码率(BER)在1.3×10^(-2)前向纠错(FEC)门限时,LP01-LP01和LP11a-LP11b信道的信号发送功率分别降低了约3 dB和1 dB。本研究为解决点到多点的IM-DD模群复用传输系统中的信号串扰问题提供了一种有效的方案。

牵引电流对桥梁区段信号电缆的电磁串扰研究

随着高速铁路的快速发展,铁路现场信号电缆受干扰的问题愈发突出,特别是在贯通地线和信号电缆同槽铺设的桥梁区段,对铁路运输的安全造成不良影响。在考虑桥梁区段特点的基础上,针对信号电缆双端接地的情况建立加入信号电缆外皮的牵引供电系统链式网络模型,利用潮流算法进行仿真计算,通过实测数据验证模型的有效性。分析信号电缆串扰的主要来源,在所建立模型的基础上计算信号电缆受串扰产生的感应电动势,考虑贯通地线和信号电缆间距对其影响,并给出故障条件下信号电缆的适宜长度,为减少铁路信号电缆的串扰影响和其铺设方法的研究提供参考依据。

基于小波变换的串扰信号频率的检测

在对小波变换与串扰信号奇异性检测算法分析基础上,对印刷电路板(PCB)的设计中串扰信号频率产生进行了分析,进而推定串扰信号源频率检测方法.并通过PROTEL软件产生串扰信号数据,利用小波变换与串扰信号奇异性检测算法检测串扰信号取得准确频率范围.

基于信号随机涨落特征的电路噪声优化方法

低噪声电路设计是遥感领域的主要研究方向之一。由于采用信息获取电路和探测器组件分离设计,可持续发展科学卫星一号主载荷热像仪存在多路信号串扰与旁路互感干扰的问题。当前,基于传统恒定直流分析方法的电路噪声模型难以准确评估电路噪声大小,导致系统在工作时噪声性能过低。针对该问题,分析了模拟电路信号传输的涨落变化规律,提出一种基于探测器响应具备高斯分布特征的类交流分析方法,构建信号噪声模型。与传统直流分析方法相比,所提方法的噪声预测精度提升了51.42%,优化后信息获取电路噪声的性能提升了21.44%,相机噪声等效温差可达34 mK。所提出的电路噪声模型对红外探测系统性能的优化具有十分重要的意义。

微波传输线信号完整性分析与仿真

通过对微波信号传输中出现的串扰和畸变问题的分析,利用HFSS仿真软件构建了相应模型,并通过仿真进行了参数分析。给出了微波信号传输中出现的信号不完整性问题的原因,直观展示了微波信号传输过程,最后给出了微波信号传输中所要满足的信号完整性条件。

磁通门电子学中的噪声分析与抑制

针对磁通门传感器电子学单元中存在的噪声信号干扰问题,分析了磁通门激励电路中存在的功率器件MOSFET在方波开关信号频率下开通和关断时,引入与检测目标频率相关的噪声信号通过电源地层串扰对感应和反馈信号产生的影响,并提出了一种新型的噪声滤波电路以降低噪声水平。通过电路仿真结果及该降噪电路的实际应用测试结果表明:噪声幅值水平明显降低,该滤波电路能够对噪声信号起到明显的抑制作用,且在感应、反馈信号中与激励频率相关的谐波噪声得到了有效滤除,与高性能磁通门磁测数据相似度由原来的0.918提升至0.986,验证了该降噪电路对磁通门传感器整体磁测水平的提高效果。

低功耗DDR高速信号的封装布线方案设计及信号完整性分析

不同于印制电路板的制作工艺,芯片封装基板的走线更细,线间距更窄。狭小的布线空间使传输线效应更为明显,而且封装设计的好坏直接影响芯片是否可以正常工作,同时芯片成本的控制要求布线层尽量要最少。这些问题使得高速信号布线面临严峻的挑战。在国家科技重大专项的资助下,使用全波电磁场仿真工具进行建模分析,研究了布线中线宽、线间距和参考地对信号传输质量和信号间串扰的影响,并且基于一款低功耗DDR高速芯片的双层封装布线设计,在实际设计方案中对分析结果进行了仿真验证,最终得到了一种高质量、低成本封装基板高速布线方案,速率达到1 333 Mb/s。