Single-side-band optical modulation in SCM systems for high-speed optical transmission

In order to decrease dispersion penalty and increase the optical bandwidth efficiency,an optical single-side-band modulation(SSBM) scheme in sub-carrier multiplexing(SCM) is proposed.The principle of the SSBM is analytically presented,and a configuration for generating optical SSB signal is proposed using a balanced Mach-Zehnder electro-optic modulator.

基于双面平行带线的全空间扫描漏波天线

为了实现从后向端射到前向端射的连续波束扫描天线,该文基于双面平行带线结构提出了一种具有全空间扫描能力的漏波天线。天线单元由双面平行带线传输线和一对反向加载的开路枝节组成,两个开路枝节分别位于传输线的上导带和下导带。加载的反向开路枝节等效为一个偶极子,使得天线单元具有全向辐射性能,作为整个全空间扫描漏波天线的基础单元。为了抑制周期漏波天线中的开阻带问题,又在天线基础单元上加载了一对平衡槽以实现频率平衡条件,还加载了一对匹配槽以匹配周期结构的阻抗。最后实现了一款天线原型,经仿真与实验验证,该天线能够在7.6 GHz到14.0 GHz的频率范围内,实现从后向端射,经侧向辐射,然后到前向端射的全空间扫描能力。

X波段单面场微带隔离器设计

针对提升微带器件隔离度的需求,根据微带环行器的设计理论,设计了一种工作在X波段的高隔离度、高温度稳定性的单面场微带隔离器。通过对微带器件工作模式分析,提出开缝六边形结匹配矩形开路负载的电路结构。测试结果表明,采用开缝六边形结匹配矩形开路负载电路结构设计的X波段单面场微带隔离器,在11~11.4 GHz工作频率内、-55~+85℃温度下,插入损耗小于0.3 dB,电压驻波比小于1.3,隔离度大于23 dB,达到设计要求。

基于FPGA的单边带短波通信系统

提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的单边带短波通信系统。以FPGA芯片为核心处理器,搭配外围模拟接口电路,实现短波通信。主要论证单边带通信系统的原理和实现方法,详细介绍了该系统的组成和FPGA的设计方案,并根据系统运行结果分析了系统的特点。

基于空-频域联合滤波的列车轴承轨旁声学诊断

现有的列车轴承轨旁声学诊断方法多集中在多普勒效应去除、空间滤波器优化等方面,忽视了轨旁环境中存在的大量冲击性噪声及循环平稳性噪声的影响。针对此问题,文中提出了一种波束形成和目标频带选择结合的列车轴箱轴承轨旁声学诊断方法。该方法采用传声器阵列采集列车轴承阵列声信号,通过时域插值重采样方法校正信号畸变,使用波束形成空间域滤波器提取目标轴承方向信号,利用ICS2gram选取最优解调频带并提取带通信号,对带通信号进行包络分析实现轴承诊断。实验结果表明,该方法能够在轨旁声场环境下有效避免冲击性噪声和循环平稳性噪声带来的影响,准确提取目标轴承信号并诊断出轴承故障,相较于现有方法表现出了更好的效果。

Eu^(3+)掺杂铌酸盐玻璃的光谱性质

研究了Eu3 + 掺杂铌磷与铌硅系列玻璃的发射光谱 ,声子边带谱及5D0 能级寿命 ,计算了样品的强度参数。随着Nb2 O5浓度的增加 ,Eu—O键强增大 ,共价性增强 ,Eu3 + 的局域环境对称性降低 ,电 声子耦合增强 ,5D0 能级的无辐射过程加快 ,寿命变短 ,温度猝灭加剧。研究了从 77～ 6 90K铌磷与铌硅系列玻璃中Eu3 + 离子在 488nm激光激发下的变温荧光发射特性 ,求出了温度猝灭速率。分析了发光强度增强与减弱的原因 ,即热布居与无辐射过程随温度的变化关系 ,研究了谱线宽度与峰值位置随温度的变化关系。

Eu^(3+)掺杂Bi_2O_3-TeO_2-B_2O_3-ZnO玻璃光谱性质

测量了Eu^(3+)(1mol%)掺杂(60-χ)Bi2O3-χTeO2-30B2O3-10ZnO(χ=5,10,20,30,摩尔百分比)玻璃的吸收光谱、发射光谱、激发光谱以及声子边带谱·根据稀土离子Eu^(3+)光学跃起矩阵元的特点,从发射光谱获得了Eu^(3+)光学跃起的J-O参数Ω2与Ω4·结果显示,强度参量Ω2随着Bi_2O_3量的增加与TeO_2量的减少而减小,表明材料的对称性提高,Eu-O键强减弱,共价性减弱·随着Bi_2O_3量的增加,电-声子偶合减弱,材料的热稳定性大幅度提高·

宽带数字单边带下变频器

数字单边带下变频器是软件无线电中不可缺少的组成部分,也是射电观测中,数据采集设备的重要组成部分,由于该模块紧接高速A/D采样器之后,所以对其运算处理能力有很高的要求.本文提出了实现宽带数字单边带下变频器的一种可行方案———并行处理,可以从根本上解决数字信号处理的瓶颈效应.

基于瞬时故障特征频率趋势线和故障特征阶比模板的变转速滚动轴承故障诊断

针对难以从滚动轴承的时频分布中提取瞬时转频分量的问题,本文利用由轴承包络时频谱中提取的瞬时故障特征频率替代传统瞬时转频实现重采样,进而基于故障特征因子与转频阶比边带构造故障特征阶比模板以实现变转速运行模式下滚动轴承故障诊断。其具体算法由以下四个部分组成:首先,联合应用谱峭度滤波算法与短时傅里叶变换得到能够突出瞬时故障特征频率的包络时频谱;其次,提出基于幅值重调的峰值搜索算法对瞬时故障特征趋势线进行提取;再次,以瞬时故障特征频率趋势线为基础对原信号进行故障相角域重采样并得到故障特征阶比谱;最后,根据被监测轴承的故障特征因子构造故障特征阶比模板对滚动轴承的运行状态与故障类别进行判断。仿真算例和应用实例证明了该算法的有效性。

用于无线数字传输的双相编码调制

阐述了可变相移键控（ＶＰＳＫ）和甚小频移键控（ＶＭＳＫ）基带数字调制技术编解码原理，给出了双相码基带信号频谱的一般数学表达式和计算机仿真得出的频谱图．对ＶＰＳＫ 和ＶＭＳＫ 信号的频谱利用率作出初步估计，并提出了基于ＦＰＧＡ 的编解码器实现方案．

Eu^(3+)掺杂铌硅玻璃的微观局域环境特性

研究了Eu3+掺杂铌硅玻璃的5D0发射光谱,其激发谱中7F0 5D2声子边带,荧光窄化谱及5D0能级寿命。并由此计算了强度参数与晶场参数。结果显示5D0 7F2 5D0 7F1发光强度之比与强度参数Ω2随着Nb2O5浓度的增加而增大,表明材料对称性降低,Eu-O键强增加,共价性增强。晶场参数B20随着Nb2O5的浓度增加而减小,同样表明Eu-O键的距离减小,键强增加。随着Nb2O5的浓度增加,电 声子耦合增强,5D0能级的无辐射过程加快,寿命变短。

基于非线性弹簧模型的振动声调制机理研究

飞机结构裂纹的在线监测是保证飞行器安全的重要举措,针对目前常规的无损检测方法无法实现在线及原位监测的不足,根据裂纹引起的超声非线性,基于振动声调制效应对结构裂纹进行监测是一种可行的方法。采用非线性弹簧模型对裂纹进行模拟,建立了两列一维简谐波在含接触界面的结构中的传播模型,通过公式推导,得到了透射信号的基波、调制边频谐波和高次谐波等信号成分的近似表达式,分析了各谐波成分幅值与激励信号参数间的对应关系,推导了边频调制谐波与两低频基波幅值乘积之比R与刚度系数间的关系。通过板中的振动声调制试验,分析了响应信号的谐波成分及各谐波成分随低频振动幅值的变化关系,探讨了指标R随外力变化情况,试验结果基本符合模型推导的结论,为采用基于振动声调制的方法进行裂纹监测提供了理论指导。

DANTE脉冲序列的改进

根据 Bloch方程的解析解对 DANTE脉冲序列进行计算机模拟 .模拟结果表明 ,脉冲序列首尾两个脉冲对激发频谱边瓣的影响最大 ,将首尾两个脉冲的宽度减小一半 ,可在一定程度上减小激发频谱的边瓣 .通过实验比较了 DANTE脉冲序列与首尾减半 DANTE脉冲序列对溶剂峰的抑制 。

一种单边带调制/解调新方法

本文在分析了常规的单边带调制/解调方法的弱点之后,提出了一套基于复信号滤波和数字信号内插/抽取原理的单边带调制/解调新方法。该方法不仅有助于减小单边带调制/解调过程中的信号失真,而且便于采用数字信号处理方法实现。计算机仿真和DSP实现的结果表明,该方法具有推广应用的价值。

声频定向扬声器谐波失真测试

依据声参量阵理论,从理论上推导出了声频定向扬声器DSB法、平方根法的自解调理论模型与谐波失真计算公式。在此基础上,以实验对其谐波失真进行了测试。实验结果表明,目前绝大多数声频定向扬声器信号处理方法的理论依据——"Berktay远场解"预测的结果与实验结果存在差异,它只能作为声频定向扬声器信号处理的定性依据。此项研究解决了长期以来声频定向扬声器信号处理理论依据得不到验证的难题,对于研究声频定向扬声器信号处理方法具有重要意义。此外,还明确提出了声频定向扬声器谐波失真的测试不能完全沿用传统扬声器的测试方法,其测试距离应该选择在接近参量阵长度处。

基于单边带调制的前馈技术压缩半导体激光器线宽

提出了一种基于电光单边带调制的前馈线宽压缩系统,该系统主要包括相位噪声检测和单边带调制两大部分。相位噪声检测部分输出一个与相位误差成比例的误差电压信号,电压信号通过线性调频作用于单边带强度调制器,实现对激光信号的调制。单边带调制器采用马赫增德尔强度调制器的结构,相当于内嵌四个相位调制器,通过相位调制达到强度调制的目的,最终得到线宽压缩的激光信号。实验针对波长为1552.52nm、功率10mW的分布反馈(DFB)半导体激光器,通过对闭环系统的搭建与仿真,激光器的线宽从原来的0.5nm减小到0.016nm,实现了对半导体激光器线宽的压窄。

OFDM在长距离光传输系统色散补偿中的应用

为了降低光纤长距离传输中电域色散补偿(EDC,Electronic Dispersion Compensation)的实现复杂度,采用正交频分复用技术(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)与光单边带调制(OSSB,Optical Single Sideband),可有效实现光纤的色散补偿。文章介绍了基于光直接检测(DD,Direct-Detection)的OFDM系统,重点对系统色散补偿的实现进行了具体的数学分析,并进行了数字仿真,就系统误码率(BER)与传统光传输系统(NRZ,Non-Return-to-Zero)进行了比较。结果表明,较传统光传输中电域色散补偿,基于光直接检测的OFDM系统色散补偿实现简单,系统复杂度降低,同时也提高了系统性能。

精细谱负熵及其在滚动轴承故障诊断中的应用

针对提取滚动轴承故障特征时共振边频带的中心频率难确定、带宽确定过宽或过窄及易受噪声影响等问题,提出了一种基于经验小波变换(EWT)的精细谱负熵方法(ASNE)。该方法利用经验小波滤波器特性构造滤波器组,实现对信号频域的扫描滤波;结合时域谱负熵更易检测信号中周期性冲击成分的特点,对滤波后的分量进行筛选,经过两次循环筛选获得了精确的中心频率和带宽;通过EWT提取出最佳的故障特征分量,最终进行包络解调获得故障特征信息。轴承内、外圈故障的实验信号对该方法进行了验证,实验结果表明,该方法能够快速、准确地确定共振边频带的中心频率与带宽,并有效地提取了内、外圈故障特征信息,且效果优于Infogram方法。该方法克服了传统边频带提取方法在频带划分上的局限性,抵制了噪声的干扰,提取的中心频率和带宽更精确,为更准确地判断轴承故障类型提供了可靠的理论支持。

反射式共振滤光片的旁带反射率和滤波带宽的计算

本文讨论了以浮雕型正弦表面光栅作成的反射共振滤波器的旁带反射率和滤波带宽的特点。从严格数值结果与近似公式的对比发现 ,对共振滤波器的旁带反射率 ,可以用普通薄膜光学的反射率公式进行非常直观方便的讨论。找到了减少旁带反射率和控制滤波带宽的有效方法。

基于单边带调制技术的数据中心光互连性能分析

面向数据中心短距光互连传输的强度调制与直接检测(intensity modulation and direct detection,IM-DD)技术,在光纤低损耗窗口C波段传输时,色散效应将引入严重的频率选择性功率衰退问题。从IM-DD系统色散损伤理论分析入手,阐述了利用单边带(single side band,SSB)调制技术实现高色散鲁棒性传输的机理,并对系统设计的关键问题进行了讨论与综述,包括4种SSB信号的生成方式、2类信号调制格式和2种提取SSB信号线性映射项的数字信号处理(digital signal processing,DSP)算法。通过搭建SSB系统仿真分析平台,对信号生成方式、调制格式、DSP算法进行了对比与评价。通过对SSB调制光互连传输系统的理论与技术研究分析、关键参数讨论,将为实际高色散鲁棒性短距光互连系统的设计和评估提供指导。