高增益低噪声L波段掺铒光纤放大器实验研究

针对L波段掺铒光纤放大器(EDFA)增益低、噪声大的缺点,提出了L 波段双级级联双程放大的放大器结构,并对优化设计结果进行了实验验证。实验中前级和后级所用的铒纤长度分别为6.5m 和32.5m,泵浦功率分别为130mW 和119mW。在小信号功率(-30dBm)输入条件下、1568～1602nm 波长范围内,放大器输出增益都大于38.84dB 同时增益平坦度优于2.04dB。其噪声指数在整个L 波段都小于5.29dB(1590nm 处噪声指数仅为3.95dB)。实验结果表明此放大器不仅完全满足预放级放大器高增益、低噪声的要求,而且具有成本低、泵浦效率高的优点。

双光子吸收效应与增益噪声

用微扰物理论讨论了双光子吸收效应对光纤放大器的增益噪声的影响。

充电泵增益失配对∑Δ量化噪声影响的研究

∑Δ小数分频频率合成器在射频通信中得到广泛应用,相位噪声是频率合成器很重要的性能指标。介绍了∑Δ小数分频频率合成的基本原理。在对鉴频鉴相器和充电泵线性分析的基础上,着重分析了充电泵增益失配对∑Δ量化噪声造成的影响,并给出了相应的相位噪声功率谱密度计算公式。对不同结构和阶数的∑Δ调制器进行了仿真,仿真结果与理论分析基本一致。

CLAD刺激序列的噪声增益系数的性能评估

目的研究在连续循环反卷积(continuous loop averaging deconvolution,CLAD)方法中,刺激序列噪声增益系数Cdec与暂态诱发电位的重建质量之间的对应关系。方法首先研究真实脑电中的噪声分布特性,然后比较了不同刺激序列及其对应的噪声增益系数在中潜伏期听觉诱发电位(auditory evoked potential,AEP)提取时的性能。结果由于真实脑电中噪声的频率分布具有1/f特性,而非白噪声,从而导致Cdec标定CLAD刺激序列的反卷积性能方面存在不足。结论 Cdec不能单独作为评估刺激序列优劣的充分条件,而应在使用时综合考虑噪声的频率分布性质。

基于低增益低噪声光纤腔衰荡技术的湿度测量方法

提出了一种基于腔内带有低增益低噪声掺铒光纤放大器的光纤环形腔衰荡光谱技术测量湿度的方法,并进行了实验证明.比较分析了光纤环形腔中有无掺铒光纤放大器对衰荡脉冲数量的影响.在掺铒光纤放大器中使用长度为2m的低增益和低噪声掺铒光纤来减少波形失真并补偿腔内噪声衰减.利用光纤环腔衰荡光谱技术对空气相对湿度进行测量,记录分析环形腔中光脉冲的衰减时间τ得到相对湿度的变化.结果表明:相对湿度和衰减时间τ在相对湿度30%~100%的范围内满足良好的线性关系,并且光纤环腔衰荡系统的灵敏度和线性拟合度分别为3.826 79μs/RH和0.994 77.采用腔内带有低增益低噪声掺铒光纤放大器的光纤腔衰荡技术在工业检测、环境检测以及医学诊断等领域进行湿度测量将具有良好的应用前景.

一种高增益低噪声混频器的设计

本文设计了一种高增益低噪声混频器,提出了一种新的吉尔伯特混频器负载级电路。该混频器在3.3V工作电压下,基于Chartered0.25μm标准CMOS工艺设计模型进行仿真验证,优化结果表明,该混频器的增益达到9.02dB,噪声系数为8.88dB,谐波失真降低为-17.29dB。

一种基于结构优化的FIR滤波器舍入噪声性能改进方案

针对滤波器组系统硬件实现时原型滤波器的有限字长效应问题,该文研究如何改善FIR原型滤波器由信号量化引起的舍入噪声,即降低舍入噪声增益,提出一种FIR滤波器优化结构。通过分析舍入噪声来源,利用多项式参数化方法对舍入噪声增益表达式进行推导。仿真实例证明,在不同字长约束条件下所提结构滤波器的幅频相频响应与理想状态基本吻合;通过与现有算法对比,所提结构具有较小的舍入噪声增益。

有源阵列天线的噪声温度

有源阵列天线系统的噪声是有源相控阵雷达系统噪声的主要成分,通过建立基于有源阵列天线系统的噪声分析模型,给出该系统噪声温度的具体计算方法,得到该系统噪声温度的计算公式,进一步推导出该系统增益与噪声温度比值的计算和测试方法。并通过实际计算分析,验证了该方法的有效性。

CMOS集成混频器噪声模型的计算机仿真与分析

根据Hspice仿真结果,分析了CMOS集成混频器中场效应管的闪烁噪声和寄生电容产生输出噪声的详细过程。通过改变电路仿真参数,得出相应的仿真数据,结合理论模型对实验数据进行了分析。结果表明,由闪烁噪声引起的直接开关噪声增益随本振幅度递减,由寄生电容引起的间接开关噪声增益随寄生电容值和本振频率递增。

增益可控射频放大器的设计方案

本系统主要由前置放大器OPA2846、可控增益放大器AD603、10M-150M的带通滤波、以及功率放大器THS3091等模块组成,该设计可以满足将小信号放大0-60d B,同时满足在20d B-50d B内增益可调。数字部分以51单片机为核心,与AD模块、DA模块显示按键模块等组成数字电路。该系统具有低噪声、高增益、增益步进可调等优点,本文对该设计方案进行了简单阐述。

基于PSD窄脉冲激光信号检测放大电路噪声分析及参数匹配研究

针对基于位置敏感探测器的窄脉冲激光信号检测放大电路,根据其电路组成建立相应等效噪声模型。通过分析信号增益、噪声增益与电路各元器件参数以及频率之间的关系,得到该检测放大电路输入窄脉冲信号与输入噪声的动态响应输出。在此基础上求得使系统不发生震荡的运算放大器单位增益带宽计算公式,并通过研究系统信噪比与频率的关系给出使电路信噪比最大时的最优带宽求解方法。最终,通过具体算例给出电路参数一般性设计方法,并通过仿真得到,小结电容PSD有助于提高电路信噪比。

畸变直线阵阵增益计算及仿真研究

阵增益是直线阵最重要的技术指标之一,理想直线阵以半波长布阵,阵增益为阵元数的函数。阵形畸变导致阵元间距发生改变,使直线阵增益显著下降,一方面由于各阵元接收信号的相位差发生变化,另一方面因为各阵元接收信号的相关性改变。从理想阵形情况直线阵的增益出发,并假设阵形畸变不改变各阵元接收信号的相关性,给出了畸变直线阵信号增益、噪声增益和阵增益的计算方法。仿真了直线阵畸变为圆弧形,阵增益随畸变参数的变化情况,分析给出了信号从不同方向入射、阵形未知/已知时,阵增益与信号增益、噪声增益变化的关系。

不同耦合反馈对结肠细胞中信号噪声的影响

在结肠隐窝中,干细胞分化为短暂扩增细胞,短暂扩增细胞再分化为完全分化细胞.为了维持体内平衡,这2个分化概率必受到线性反馈(L)或饱和反馈(S)的调节.不同细胞可以采用不同的调节方式,产生LL、LS、SL和SS这4种耦合反馈.该文借鉴信号转导理论,引入增益因子,运用Fokker-Planck方程,推导出信号-噪声公式,并借助数值模拟,比较4种耦合反馈对信号噪声的影响.研究结果表明:相对于LL耦合反馈和LS耦合反馈,SL耦合反馈和SS耦合反馈更能合理地解释结直肠癌的"腺瘤"或"良性阶段"以及"最佳治疗"时期.因此,SL和SS耦合反馈可能是调节细胞分化的最佳耦合方式.研究结果可以为临床上正确认识结直肠癌的发展过程并制定有效的治疗方案提供理论依据.

基于二阶锥规划的稳健高增益波束形成

针对最优波束形成对基阵的轻微误差非常敏感这一缺点,提出了运用二阶锥规划方法实现白噪声阵增益约束来提高优化波束形成稳健性的方法.白噪声阵增益约束波束形成能够提高优化波束形成对误差的稳健性.本文将白噪声阵增益约束波束形成转化为二阶锥规划(second-order cone programming)形式,通过内点方法(interior point)来求出其数值解.计算机仿真结果验证了该方法的正确性.

噪声环境下神经元集群的同步放电

神经系统中的噪声可分为背景噪声和信号噪声。文章建立具有外部周期刺激和混合噪声作用下的耦合神经振子集群的动力学模型,引入描述神经振子集群整体活动的数密度,推导出神经振子集群同步活动的数密度演化方程。数值分析表明:在单一噪声环境下,噪声越强,神经振子集群的同步增益越大;噪声越弱,神经振子集群的同步增益越小。在混合噪声影响下,弱噪声的增加会增加神经振子集群振荡,强噪声的增加会使神经振子集群的有序振荡变为无序。在不同的信号噪声背景下改变刺激强度和刺激频率,强信号噪声有利于神经振子集群对信号的接收;刺激频率增加会缩短神经振子集群同步的振荡周期。

基于补偿技术的宽频带压电陶瓷驱动电源

压电陶瓷驱动电源是压电陶瓷微位移驱动器中的重要部分。为完成内燃机燃油喷射、微细电火花加工、扫描探针电子显微镜的高速扫描、打印机及复印机的压电喷墨、高性能硬盘驱动等操作,不仅需要达到一定定位精度,而且对动态性能及有效带宽的要求也越来越高。针对在高速条件下,目前实际应用中的压电陶瓷驱动电源普遍存在带载能力显著下降,闭环频响带宽较窄等缺点,设计并研制了一种新型宽频带压电陶瓷驱动电源。该电源采用了"反馈零点"补偿及噪声增益补偿技术,具有较强的带负载能力、较短的响应时间、较宽的频带及较好的稳定性。

球谐域类正则化宽带超指向性波束形成算法

提出一种球谐域类正则化宽带超指向性波束形成算法,通过结合超指向性波束形成器与延迟求和波束形成器控制阵列白噪声增益和指向性因数,推导类正则化宽带超指向性波束形器的球谐域表达式。在此基础上设计新的可控指向性因数波束形成器,可在不显著放大低频白噪声的前提下实现设定的波束宽度。采用32元球阵的仿真结果表明,对于语音测试场景,类正则化波束形成器的最高PESQ得分相比于传统的超指向性波束形成器与延迟求和波束形成器分别提高了约0.5和0.4,平均词错率分别减少了约9.5%和8.1%。主观测试实验也表明类正则化波束形成器在方向性噪声和扩散场噪声环境下都可以获得更好的主观听觉感受。利用实验数据对算法性能进行测试,实验结果同样验证了该方法在实际声学环境中的有效性。

并行计算的全通数字滤波器结构

本文提出了两类并行计算的全通数字滤波器结构,并通过状态空间分析方法论述了并行处理的原理.通过舍入噪声分析,给出了噪声增益的表达式,对于一个N阶全通滤波器,其舍入噪声增益为4N.数值算例验证了所提结构的性能,同时,由于其具备并行处理的能力,更加适合高吞吐量的系统实现.

运算放大器容性负载驱动问题研究

讨论了容性负载对运算放大器性能的影响 ,以及容性负载驱动问题的几种切实可行的解决方案和在实际中的应用。

以太阳为射电源直接测量天线G／T

介绍以太阳为射电源，直接测量扩充后中国陆地卫星地面接收站，３个数据通道天线的Ｇ／Ｔ性能．对固定通道，测量了Ｌａｎｄｓａｔ—５下行频率的Ｇ／Ｔ～α（天线俯仰角）性能曲线；对可变通道，在α＝５°、３０°时，测量了Ｌａｎｄｓａｔ—６、ＪＥＲＳ—１、ＥＲＳ—１、ＳＰＯＴ卫星、ＺＹ—１卫星下行频率的Ｇ／Ｔ性能，以及可变通道的Ｇ／Ｔ～ｆ性能曲线，最后进行了误差分析．