应用于测量仪器的数据资源配置管理系统的设计

为了便于搭建测试系统,测量仪器通常要求提供两种操控方式,一种是直接通过仪器前面板按键完成仪器的本地设置;另一种是主机通过GPIB、LAN或USB等通信方式发送SCPI命令到仪器,再由仪器解析并执行命令后完成仪器的远程设置。本地和远程两种操控方式对应了两套数据资源,当通过本地或远程操控仪器时,需要及时对两套数据资源进行同步,除效率低外,维护工作量也很大。本文从测量仪器数据资源格式需求中,抽象出一套数据资源逻辑结构,该结构可实现本地与远程接口的数据资源共享。同时,还设计一种仪器数据资源的配置管理系统,该系统除了提供每个数据资源项的访问和修改接口,还预留了可扩展的虚接口,供用户添加自己的参数关联代码。

测量仪器的触摸屏输入系统设计

触摸屏可以替代测量仪器面板按键的大部分输入功能,但受仪器尺寸的限制,为其配备一块超大尺寸的触摸屏以供用户输入并不现实。专为测量仪器设计了一种触摸屏输入系统。通过对测量仪器的测量参数进行分类,设计了与测量参数相匹配的输入面板,当用户需要修改参数时,输入管理器会依据参数类型自动调用相应的输入面板供用户修改参数。该系统可利用有限的输入区域,为用户提供良好的输入体验。

基于U型光纤中瑞利散射光谱探测的分布式折射率传感技术研究(特邀)

折射率是材料的重要参数,对于折射率的检测和测量,已广泛应用在化学分析、环境保护和医疗卫生等诸多领域。其中,弯曲(U型)光纤是实现折射率传感的最简单结构,利用光纤的U型弯曲损耗可以受到弯曲光纤外部环境影响的基本原理,结合普通单模光纤高柔韧性不易折断等优点,提出了一种基于U型光纤中瑞利散射光谱探测的高灵敏度、结构简单和价格低廉的分布式折射率传感方案。当弯曲直径为0.7 cm时,在1.333 0~1.377 3的折射率测量范围内,其灵敏度达到42.57 nm/RIU的最佳值,并呈现良好的线性传感响应,使得医用等一次性廉价折射率传感探头的使用和普及成为可能。

基于多频段拼接的高分辨率太赫兹成像技术

为解决带宽限制导致的太赫兹调频连续波成像纵向分辨率低的问题,提出一种适用于线性调频体制的多频段拼接的方法。该方法基于参考信号的非线性补偿算法,改进传统宽带时域合成算法,在非线性校正的同时实现各频段信号频率和相位上的连续性,无需再进行频移和相位补偿。搭建0.11~0.75 THz 5个频段线性调频成像系统进行实验验证,结果表明,该方法显著提高太赫兹成像纵向分辨率,同时提高材料介电常数测试精度,未来可应用于材料测试领域。此外,设计了表面台阶型样品和多层胶粘的内部缺陷样品进行成像,证明融合信号的图像包含更多的细节,样品的每一层分离得更为明显,高度差仅0.2 mm也能清晰地分辨,能够满足高精度无损检测的需求。

一种Wi-Fi 6信号调制分析载波同步技术

近年来,无线局域网飞速发展,随着Wi-Fi 6标准的发布,各大无线设备制造商纷纷推出基于Wi-Fi 6标准的产品。然而Wi-Fi 6产品指标测试、故障诊断、标准符合性测试等均需测量仪器的支撑,为Wi-Fi 6信号测试分析仪器带来广泛的市场需求。文章主要研究Wi-Fi 6信号调制分析载波同步技术,提出基于训练序列和高效信号域频偏的估计方法,实现对WiFi 6信号的高精度解调。

ACLR测试技术研究与实现

针对数字无线通信系统中邻信道泄漏功率比(Adjacent Channel Leakage Ratio,ACLR)的快速测试需求,介绍频谱分析仪中ACLR测试技术的研究与实现。首先说明软件测量的实现原理,其次着重分析功率测量功能设计中的算法与技术手段的实现,并设计了符合标准测试的ACLR测试功能,最后展现ACLR测试功能的实现效果。结果表明,在频谱分析仪中设计实现ACLR测试功能,可快速准确地实现符合标准的ACLR测量分析,丰富报表信息,提高频谱分析仪的测试效率和应用能力。

一种无线信号调制分析算法改进技术

Wi-Fi信号调制分析技术是一种对Wi-Fi信号进行高精度解调,并测试信号的误差矢量幅度(Error Vector Magnitude,EVM),最终展现信号调制特性的测试分析技术。针对Wi-Fi被测设备发射及传输过程中信号质量测试需求,该技术为Wi-Fi相关设备的故障诊断及出厂测试提供了重要检测手段。基于此,提出相位跟踪修正技术和高精度信道估计技术,提高对信号进行调制分析的精度。

波长快速扫描系统的关键技术研究

波长快速扫描系统在算力网络、5G前传网络以及新一代可重构光分插复用系统等领域起着重要作用,整个波长扫描测试系统的性能基本取决于激光器性能的优劣。为此,基于In Ga As P/In P增益芯片优异的宽光谱光学特性和Littman-Metcalf外腔反馈原理研制了一台具备宽调谐范围、高扫描速度以及无模式跳变等特点的可调谐激光器。实验上获得了240 nm/s的最高扫描速度、0.001 nm的最小步进触发间隔、优于±1.3 pm/1 min的波长稳定性、优于2.39 pm的绝对波长精度、优于±0.02 d B/1 min的功率稳定性及无跳模范围为110 nm的单纵模扫频输出。该研究有助于推动波长快速扫描测试系统的研究进程,提升波分复用等器件的测试精度和效率。

基于触摸屏的手持式仪器手势操作设计及实现

随着触摸屏的使用越来越广泛,新一代手持式频谱仪摒弃了实体按钮及旋钮,全面采用触摸屏作为人机交互的主要方式。在新的人机交互方式下,为了突出触摸屏的优点及提高人机交互体验,经过对频谱图常用设置参数的分析,及触摸屏对不同触摸手势动作的识别分析,设计并实现了一套针对手持式频谱仪频谱图进行手势操作的方案。该方案通过区分不同的手势动作,实时响应并调用对应的接口,以修改相应的频谱参数。相比于使用传统的仪器面板按钮及旋钮设置参数,手势操作更加方便,极大地提高了用户操作体验。

基于外腔反馈的可调谐半导体激光光源的扫频特性研究

半导体激光光源在激光雷达、空间探测以及光纤智能感知等领域有着重要作用,其中可调谐半导体激光光源还可用于新一代可重构光分插复用系统中光器件等的波长相关和偏振依赖损耗测试。基于Litt-man结构的外腔反馈型可调谐半导体激光光源是一种实现宽调谐、高光谱纯净度和无跳模谐振输出的有效手段。笔者团队利用联合研制的中心波长为1526.276 nm、3 dB带宽为111.0054 nm的增益芯片作为内腔种子源,通过闪耀光栅将不同波长锁定在振荡器中,实现了最快扫描速度为200 nm/s、最小触发间隔为5 pm、本征线宽小于10.02 kHz及无跳模范围为130 nm的单纵模扫频输出。结果表明,凭借InGaAsP/InP增益芯片优异的宽光谱光学特性和Littman反馈原理,本研究结果有助于推动波长快速扫描测试系统的研究进程,提升相关器件测试的精度和效率。

频谱分析仪中YTF跟踪补偿设计与实现

YIG可调谐带通滤波器,简称YTF,被广泛应用于频谱分析仪射频通路前端,它是一种由磁性材料研制而成的可调谐带通滤波器,其磁滞等特性导致在频谱分析仪调谐过程中频率响应总是滞后于调谐电流,严重影响了信号分析仪扫描速度的提升。本文重点介绍了频谱分析仪中一种YTF快速跟踪补偿方法,用驱动补偿抵消YTF磁滞带来的滞后问题,试验结果表明,该方法能够有效提高频谱分析仪在不同扫描速度下的幅度准确度。

信号分析仪高精度调谐设计与实现

YTF作为可调谐滤波器,其被广泛的应用于信号分析仪中,能够对高波段的带外和镜像起到较好的抑制作用。由于YTF是由磁性材料构成,其调谐受磁滞影响很大,磁滞效应严重影响调谐准确性。本文重点介绍了频谱分析仪中一种YTF高精度调谐方法,通过设计稳定的YTF调谐驱动电路来实现高精度调谐。试验结果表明,该方法能够有效提高信号分析仪频率准确度。

基于PXIe总线的中频采集模块设计

结合实际频谱仪项目需求,设计实现了一款基于PXIe总线的小体积中频采集模块,由中频输入调理单元、采样时钟产生单元、数据采集处理单元组成和接口单元组成,可完成输入中频信号幅度调理,ADC数据采集,量化信号抽取、滤波、数字下变频、FFT等处理功能,最终将处理结果通过高速PXIe总线传输到上位机完成处理结果的分析显示。

基于语音识别的信号分析仪控制系统设计与实现

为进一步提升信号分析仪的语音控制效果,研究一种基于深度学习算法的信号分析仪控制系统。以程控手册和用户习惯为基础建立训练集,通过语音识别、语义分析、指令映射等方式将语音输入转换成用于控制仪器的程控指令。实验结果表明,相较于命令词识别对比为基础的系统,基于语音识别的信号分析仪控制系统在识别准确率和响应时间上均有所改善,有效地扩展了信号分析仪的使用场景,增强了用户体验感。

PXIe模块化雷达信号模拟器的设计

本文介绍了一种基于PXIe模块化雷达信号模拟器的设计方法,该模拟器信号处理单元采用全数字化设计方式,模拟精度高,可实现最短1m、最小精度为1m的目标相对距离的模拟,同时具有双目标相对距离、相对速度、加速度的模拟功能,解决了短距离、高精度、多目标信号模拟的难题。目前该模块化雷达信号模拟器已经成功应用于雷达测试过程中。

一种高频宽带PXI下变频器模块的设计方法

本文介绍了一种高频宽带PXI下变频器模块的设计方法。根据下变频器模块的设计要求,对模块进行了总体方案设计,技术指标分配,对主要技术指标进行了仿真、设计,详述了关键技术指标的实现过程,实际应用表明,采用该方法设计的PXI下变频器,具有高频率、大带宽、可靠性高等特点,具有很高的实用价值。

基于光纤受激布里渊效应的精密光谱分析方法(特邀)

精密光谱分析仪在高速光通信、光纤传感、光电器件及激光雷达等领域拥有广泛的应用前景。回顾了近年来精密光谱分析技术的研究进展,着重分析了基于光纤受激布里渊效应的精密光谱分析技术的原理及特点,然后介绍了研制的布里渊光谱仪及波长和功率校准方法,最后预测了精密光谱分析技术的发展趋势。

复杂电磁信号快速智能检测技术分析

阐述复杂电磁环境下信号的快速智能检测技术。分析检测流程自动化设计、基于稀疏自编码神经网络的目标信号检测技术,自动提取信号深层特征,学习噪声的隐含结构规律,给出含噪信号与原始信号之间的复杂非线性映射关系,在降低噪声的同时较好地保持目标电磁信号。