重叠阵元时分复用MIMO雷达多目标参数估计方法研究

针对多普勒-角度耦合和速度模糊问题,该文提出一种基于重叠阵元MIMO阵列的多目标参数估计方法。该方法基于虚拟孔径原理,在传统MIMO天线阵列中引入重叠阵元,构建重叠阵元MIMO天线阵列。通过在角度快速傅里叶变换(FFT)算法中引入循环迭代的方法估计阵列位置参数,利用重叠阵元回波信号的相位差值进行频率估计。同时,引入频谱搬移方法对速度区间进行转换,实现多目标的距离和速度估计。通过蒙特卡罗仿真实验,信噪比15 dB的条件下,解模糊正确率为100%,速度误差为0.1 m/s,角度误差为0.1°。基于城市交通场景采集的车辆数据集进行测试,测试结果表明,该方法能够实现对车辆目标的速度和角度精确估计,可满足交通雷达对车辆信息监测的实时性和准确性需求。

时分复用双光子成像系统高速数据处理研究

为满足高频脉冲时分复用的双独立扫描探测双光子显微成像系统中信号解多路复用、行场同步、像素值重建的需求,对高速数据的采集处理进行了研究;基于LabVIEW FPGA,结合有限状态机、FIFO缓存和并行流水线等技术,设计了一种多功能采集处理系统,通过精确的时序控制,成功实现了高速数据的无损解复用和后续成像数据处理,并能够对共振振镜非线性运动导致的图像畸变进行校正;经过调试仿真和实验测试表明,在系统单通道采样率800 MSPS、200 MHz FPGA处理时钟下,能够对160 MHz时间交错激光脉冲产生的来自不同位置的相应荧光信号进行复杂处理;经实际应用表明,系统满足实时成像的需求,为相关领域的研究者提供了有益的参考。

用于时分复用技术的多阶段协同优化FPGA布线方法

时分复用(Time-Division Multiplexing,TDM)技术被广泛地运用于解决IO瓶颈问题,以提高现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)系统的可布线性,但TDM比率的增大会导致系统时延的显著增加。因此,为了优化FPGA系统时延以及可布线性,该文提出一种用于时分复用技术的多阶段协同优化FPGA布线(Multi-Stage Co-Optimization FPGA Routing,MSCOFRouting)方法。首先,设计自适应布线算法,以减少布线拥塞情况,提高可布线性,解决FPGA间的布线优化问题,为后续的TDM比率分配提供高质量的布线结果。其次,为了避免因大规模线网组的TDM比率过大而导致系统时延劣化的情况,提出基于拉格朗日松弛(Lagrangian Relaxation,LR)的TDM比率分配算法,为布线图的边分配系统时延更小的初始TDM比率。此外,为了进一步减小最大线网组的TDM比率,通过一种多层次的TDM比率优化算法,缩减线网组和FPGA连接对的TDM比率。同时,为了提高MSCOFRouter的运行效率,在上述3个算法中使用多线程并行化方法,有效缩减运行时间。实验结果表明,MSCOFRouting可以获得满足TDM比率约束的结果,取得同类工作中最佳的布线优化结果和TDM比率分配结果。

时分复用射频前端高功率微波波形响应

为研究系统级射频设备高功率微波前门效应,采用注入法对某4G基站的滤波器、环形器、低噪放及功放构成的射频前端进行实验研究。结果表明,高功率微波脉冲上升沿和下降沿被射频前端滤波器强烈反射,脉冲平顶段反射很小。反射波形在上升沿及下降沿呈尖峰、在脉冲中部呈平底,显示高功率微波陡峭的上升沿和下降沿包含的丰富的滤波器带外频率成分被反射,导致通过滤波器的脉冲头尾被削弱。经滤波器后,高功率微波脉冲可由环行器进入上行通道低噪放,进而被反射,环行进入下行通道功率放大器,被再次反射,再环行从注入口输出。实验中监测到了经两次反射环行的高功率微波脉冲。说明在高功率脉冲条件下,原本由环形器隔离的下行通道功率放大器同样会承受上行通道进入的高功率微波脉冲损伤的风险。

基于时分复用的四通道光纤旋转连接器设计与性能测试

针对高速旋转设备分布式测量需求,设计了一种单通道光纤旋转连接器(FROJ),并进行了性能测试。以此单通道FROJ为基础,采用磁光开关通过时分复用方式设计了四通道FROJ,在静态和动态条件下分别测试了其插入损耗。实验结果表明:该四通道FROJ的插入损耗小于4.5 d B,旋转变化量小于2 d B,在转速不超过600 r/min时可以实现光信号的可靠传输。

两种实用的连续波时分复用技术

多个连续信号时分复用地共享一条连续信道进行传输,似乎是数字化时代到来之前就早已解决的老问题,但是要让这种时分复用传输方式在无线信道中传输的频带利用率接近100%,则是一个一直没有解决的难题,而这种连续波时分复用技术在某些特殊场合下有一些非常重要的应用.本文介绍了两种实用的连续波时分复用方法,并给出了其相应的同步解决方案.理论分析和仿真表明,这两种技术均能获得很好的效果,因而具有重要实用价值.

基于时分复用乘法器的FIR数字滤波器的设计

数字滤波器有软件和硬件实现两种方法 ,主要讨论了时分复用乘法器的硬件方式 ,基于CPLD实现数字滤波器 ,并以一个 17阶的FIR低通数字滤波器为例说明了该数字滤波器的实现及仿真过程。

基于粗时分复用技术的光纤光栅传感系统研究

充分利用光纤光栅传感网络的频域和时域资源,综合考虑了光栅传感环境特点、传感点铺设和维护等因素,提出了一种新型的基于粗时分复用的TDM/WDM光纤传感网络设计方案。先按时分复用方式将光纤传感环境划分成不同时延的传感域,再将域内传感点按波分复用方式进行波分复用,并结合网络拓扑结构分析了网络中的影响测量结果的主要因素。方案引入了传感域和时延容差概念,可以放宽对传感点精确位置的要求,可对传感网进行分域管理,便于替换死亡的传感器,更加方便、简洁地实现大容量光纤光栅传感系统,可依据器件具体情况灵活分配传感域内域外的传感器复用数,使每个传感单元的传感成本显著降低。

4×10Gbit/s光时分复用信号的实验研究

利用1×4光纤耦合器制成了4×10Gbit/s的光时分复用器,并对由该光时分复用器产生的40Gbit/s光信号进行了实验研究,分析了造成复用信号幅度随机波动的原因及改进方法。实验表明,改进后的40Gbit/s光信号波动很小,已经达到OTDM系统要求。

具有波长不敏感特性的全光纤时分复用器

分析了熔锥型非对称单模光纤耦合器的宽带特性，介绍了采用２×２宽带光纤耦合器进行级联实现的８×２．５Ｇｂ／ｓ时分复用器，信号源采用增益开关量子阱ＤＦＢ激光器，脉冲宽度为４０ｐｓ，周期为４００ｐｓ。实验结果表明，采用这种方案制作的时分复用器，插入脉冲的间隔均匀，脉冲的波动小且损耗低，同时。

用于线路纵差保护的PTN时分复用业务时延分析

PTN承载的时分复用业务具有显著随机性,利用此类业务传输线路纵差保护数据需要全面分析业务时延和通道不对称性。在全面分析业务时延形成机理的基础上,建立了时延模型,该模型包含固定时延和随机时延两种分量。给出了数据分组随机时延的数值仿真方法,该方法可用来研究以太网帧长、带宽占用率和路径跳数等不同条件下的时延分布特征。定量分析了PTN承载时分复用业务对线路纵差保护通信需求的适应性。研究成果具有工程参考价值。

时分复用光纤光栅传感阵列中DFB激光器的高精度温控设计

针对时分复用光纤光栅(TDM-FBG)传感阵列中使用的分布反馈(DFB)激光器高波长稳定度的要求,设计了一个高精度的DFB温控方案,包括温度测量与设定、热敏电阻线性化、PID补偿回路、H桥驱动、温度电压采集与显示等。使用DFB内置的热敏电阻和半导体制冷器(TEC)对温控电路进行了测试,其精度在180s内达到±0.04℃,温控后激光器温度变化引起的应变测量误差为±3.4με左右,满足TDM-FBG传感阵列的要求。

一种基于时分复用的云资源管理方法

为了实现多租户的云计算环境下用户对计算资源的公平使用,用有限资源应对最大量的用户需求,针对云计算中成批到达的可划分独立任务,研究了一种基于时分复用的虚拟化资源管理方法.将整个云中计算资源作为复用对象,根据用户任务需求确定资源的复用周期和时间片,给出了资源时分复用的多种策略,并且对不同策略进行了深入的性能指标分析,形成了相应结论,以应对和指导不同应用场景.最后验证了资源管理方法的有效性.

车载自组织网络中基于时分复用的异步多信道MAC协议

为解决车载自组织网络负载较重时控制信道拥塞和信道利用率低的问题,提出一种时分复用机制的异步车载自组织网多信道MAC(Media Access Control)协议——ATMP(Asynchronous TDMA-based multi-channel MAC Protocol).ATMP协议采用时分复用的异步接入机制实现节点分时段接入控制信道,减少并发接入控制信道的节点数目,降低碰撞概率;进一步,为了解决多信道协调信息丢失问题,ATMP协议使用节点协作机制来获取节点遗漏的信道协调信息,有效降低因协调信息缺失造成的数据信道服务信息碰撞概率.仿真结果表明,ATMP协议在碰撞概率、安全消息时延及控制信道吞吐量指标上优于IEEE1609.4标准、AMCP协议和AMCMAC协议.

多径衰落信道下准正交时分复用的研究

基于时频对偶原理,提出了一种准正交时分复用(QOTDM)系统.该系统利用频域具有升余弦性质的脉冲波形的平移准正交特性,采用自适应信道均衡方法,使发送滤波器、信道和接收滤波器的频域总特性具有升余弦性质,信道等效脉冲响应满足奈奎斯特采样点无失真准则.发送端利用上述信道进行时域波形准正交的离散信息符号序列传输;接收端根据信息符号波形的准正交特性,实现准正交分离.与正交频分复用(OFDM)系统相比,QOTDM系统在略微降低频带利用率的条件下,可以降低峰值平均功率比,并且当信噪比较高时具有更强的抗多径衰落能力.仿真结果表明,在准静态多径衰落信道下,采用正交幅度调制,在误比特率为10-3时,QOTDM比OFDM的平均比特信噪比值约低3 dB.

光纤水听器时分复用系统串扰的理论分析与仿真研究

串扰是困扰光纤水听器阵列时分复用技术应用发展的重要问题之一。对时分复用系统中通道之间存在的串扰从理论上进行了深入分析,并运用仿真方法研究了系统中的串扰与光开关消光比、复用通道数等因素的关系。

基于时分复用的多点式环形腔光纤电流传感器

为实现输电线路上的多点电流监测,利用通信用普通单模光纤,设计基于时分复用的多点式光纤环形腔结构电流传感器.多路传感系统共用一套光源、检测设备和数字信号处理系统,在节约成本的同时,提高了利用率.实验中选用双路全光纤电流传感器结构,在两个不同的点同时测量电流,其中一测量点对0~600A范围内的电流进行测量,另一测量点对0~1 500A范围内的电流进行测量.对实验数据进行线性拟合,结果表明:循环次数取8比较合适,此时系统具有比取2时高约3~4倍的灵敏度;两个测量点光信号的偏振态与电流之间有良好的线性关系,两个传感单元的灵敏度不同,而且相互之间没有串扰是各自独立的传感系统.

一种全光纤时分复用器的研制及性能评价

介绍２×２光纤耦合器的原理和制作，采用３ｄＢ光纤耦合器进行级联实现了８×２．５Ｇｂ／ｓ时分复用器，信号源采用增益开关量子阱ＤＦＢ激光器，脉冲宽度为４０ｐｓ，周期为４００ｐｓ。

光纤水听器时分复用阵列串扰分析

采用高相干窄带光源的光纤水听器时分复用(TDM)阵列中,信号光与其余通道的泄漏光之间不是简单的强度叠加,而是互相干涉。以此为基础,推导了8路TDM阵列中各通道光束相互作用的理论公式,得到了光开关的消光比是决定系统串扰的主要因素,最大串扰值约为消光比的一半的结论。信号解调采用相位载波解调(PGC),由于串扰频率分布广且远高于信号频率,提出了采样前先低通滤波的信号检测方案,该方案可滤除串扰高频成分,大大减小串扰频率混叠对PGC解调的影响。

光纤光栅时分复用传感系统

研制了光纤光栅时分复用传感系统 ,针对脉冲宽带光源的光束注入间隔为 5 1.75m、波长介于 15 5 0～ 15 6 5nm的 5个光纤光栅组成的光栅串 ,根据传感元间光纤延时程度的不同 ,利用模拟电子程控开关对来自不同光栅信号的选择通导 ,实现传感信号的地址查询 ;借助非平衡Michelson扫描干涉仪 ,待测量引起的来自查询传感元的波长漂移信息得到解调 ,从而成功地实现了时分复用传感 .在 [0 ,5 5 0 ]με的测量范围内 ,系统传感灵敏度的实验值约为 1.6 7°/ με,与理论值非常吻合 .