正交解调Pound-Drever-Hall激光稳频技术实验研究

为了提高激光器的频率稳定度,设计了基于正交解调原理的Pound-Drever-Hall(PDH)稳频系统。该系统采用直接数字频率合成器同步产生三路同频正弦和余弦信号,其中一路正弦信号用作电光相位调制器的驱动信号,另两路正弦和余弦信号同时用作相位解调的参考信号。解调所得PDH稳频系统的误差信号用于反馈调节激光器腔长,使得激光器频率自动稳定到Fabry-Perot(F-P)参考腔的谐振频率上。建立了正交解调PDH稳频实验系统,实验结果表明,在1.5 h稳频时间内,激光器的频率漂移不超过±0.13 MHz,根据Allan方差计算得到其频率稳定度优于1.2×10^(-11)。这种稳频激光器可用作合成波绝对距离干涉测量系统的理想光源。

数字EMT系统中的多频正交序列解调研究

在正交序列解调技术的基础上提出了一种多频复合解调技术.在理论上,提出并论证了多频解调技术的原理与实现算法,给出了该算法的频域解释;在实验上,基于MATLAB软件和构建的EMT硬件平台,验证了多频解调技术的可行性和准确性.研究结果表明:多频正交序列解调具有更丰富的幅值和相位信息,是一种准确可行的数字解调技术.

基于声光移频的激光侦测正交解调方法

针对激光侦测信号调制与传输特点,提出一种基于多普勒移频的激光侦测系统,研究声光多普勒移频效应理论,探讨相干光平衡探测与正交解调原理,从数值仿真和频域分析了系统抗噪性能及载频失配对信号恢复的影响,给出基于声光移频效应的相干平衡激光侦测的技术实现方法.实验结果表明,基于相干平衡探测与正交解调的激光侦测系统可有效抑制基底及过剩强度噪声对系统输出的影响,进一步提高接收信噪比,实现声波振动对界面产生微扰的非接触信号检测,为实际应用提供一种有效的技术途径.

用于电阻抗多频及参数成像数据采集系统的正交序列解调法

目的 研究一种用于电阻抗多频及参数成像数字采集系统的具有高抗噪性能和快速的解调方法 .方法 提出一种新解调方法正交序列解调法 ,通过构造一对正交的正弦序列 ,计算所采序列与这两个序列的内积 ,从而得出相应频率成分的实部和虚部 .结果 在 n频率成分 ,每周期采样点为 N的情况下 ,从采样结束到解调完成共需 2 n次加法和 2 n次乘法运算 ,随机噪声可被衰减 (N/ 2 ) 1 /2 倍 .除特定频率点外 ,高次谐波被有效抑制 .结论 正交序列解调法具有系统资源占用少、计算速度快、抗噪性强的优点 。

多频带正交频分复用系统多模式调制解调技术

多频带正交频分复用(MB-OFDM)系统是实现高速无线个人局域网高速数据传输的关键技术。按照MB-OFDM系统不同的传输模式要求,文章提出四相相移键控、双载波、双载波32正交振幅三种调制及解调技术。在多径信道环境下的传输测试证明,多模式调制解调技术能提高MB-OFDM系统的高速数据传输性能。

可重编程正交频分复用水声调制解调技术进展

随着海洋探索和军事应用的迫切需求,水声通信需要向高数据率、高可靠性方向发展。正交频分复用技术被视为水声高速通信的新途径,并被成功应用于水声通信,在水声通信中展现了其优越性。高度灵活的自适应平台的发展,激发了可重编程水声调制解调器的发展,以适应不同实验/应用场景的需求。文中从带宽、调制方案、数据率、传输距离、误码率方面,介绍了国内外研究机构对可重编程正交频分复用水声调制解调器研究的进展,并对其中的技术进行概述。最后对可重编程正交频分复用水声调制解调器进行了展望。认为可重编程正交频分复用水声调制解调器需要的是分块接收处理的自适应实时扩展平台,同时也坚信水声网络的发展和需求必将推动智能水声通信的发展。

中频数字化及数字式正交解调

本文介绍用数字式下变频法实现中频正交解调的基本原理及主要性能

超声平面波同相正交信号频域波束形成算法

针对频域平面波波束形成算法尚不能直接应用于采用正交解调的超声成像系统中的实际问题,提出一种平面波同相正交信号频域波束形成方法。以平面波射频信号频域波束形成算法为基础,根据射频信号与同相正交信号波数空间变量之间的关系,推导了平面波同相正交信号与对应图像的频谱映射表达式,从而实现对正交解调后信号的频域超声图像重建。采用2016年Plane Wave Imaging Challenge in Medical Ultrasound (PICMUS)发布的仿真、仿体及在体原始回波数据对这一方法进行验证,并评估图像的分辨率和对比噪声比。仿真和仿体实验结果表明,相对于射频信号的频域波束形成算法,该算法可获得与之相同的图像质量,并将成像速度提高了约4倍。在体实验数据的成像结果也验证了该算法在实际应用中的有效性。

正交解调Pound-Drever-Hall激光稳频系统设计

分析了传统Pound-Drever-Hall(PDH)激光稳频方法的工作原理,设计了一种基于正交解调原理的PDH激光稳频方案。该方案采用直接数字频率合成器同时产生两路频率均为10 MHz的正弦和余弦信号,其中正弦信号分为两路:一路用于驱动电光相位调制器以产生相位边带,另一路与余弦信号一起作为相位解调的参考信号。经相位调制后的激光束耦合进入F-P参考腔,所产生的光外差干涉信号由光电探测器进行探测,其输出信号分别与两路正交参考信号进行混频,经低通滤波后得到误差信号的两个正交分量,二者经A/D转换后进入微处理器进行正交相敏检波运算,即可得到PDH稳频系统的误差信号。建立了正交解调PDH激光鉴频实验系统,对F-P参考腔的腔长进行线性扫描,观察到了鉴频曲线,其鉴频灵敏度为1.82 V/MHz,最大频率变化量为5.48 MHz。实验结果表明,所设计的正交解调PDH稳频方案可行。

正交解调Pound-Drever-Hall激光稳频技术研究

为克服传统Pound-Drever-Hall(PDH)激光稳频方法的缺点,设计了正交解调PDH激光稳频系统。该系统采用同一直接数字频率合成器(DDS)同步产生三路同频正弦信号,一路作为本振信号驱动电光调制器产生激光相位调制边带,另外两路相位差为90°的信号作为解调参考信号。采用两个模拟解调器分别获得误差信号的同相分量和正交分量,对其进行数字化采集和相敏检波运算,即可获得稳频系统的误差信号。通过正交解调PDH激光稳频关键技术研究,建立了激光频率跟踪实验系统。实验结果表明,Fabry-Perot(F-P)参考腔可以实时跟踪激光频率变化的功能,跟踪时长约1h。

基于正交频分复用(OFDM)技术的高速测井遥传系统

采用传统的曼彻斯特等编码调制方式的遥传系统所获得的低传输率已成为制约测井仪器发展的瓶颈。正交频分复用技术(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multipexing)利用子载波间的正交性很好地解决了频带利用率和码间干扰问题,具有较强的抗干扰能力和自适应能力,可以在带宽有限的测井电缆上实现数据的高速传输。LEAP800测井系统在分析七芯测井电缆传输特性的基础上,结合测井的实际情况,开发出基于正交频分复用技术的兆级高速测井遥传系统,已完成多次井场测试工作,各项指标满足设计要求。系统具有全双工通信能力,可提供上行1000 kbit/s、下行50 kbit/s的数据传输速率,并具有建立时间短、工作稳定可靠、自适应不同测井电缆等特点,可在175℃连续工作2 h以上。该系统已经在油田测井服务中投入使用。

基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统设计

低轨卫星移动通信信息存在复用保护间隔,为实现对传输数据信息的精准定位,设计基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统;设置电源管理模块,初步协调BDG-MF-OS型卫星终端与ZIGBEE无线数据传输模块,将卫星通信信息反馈至网络与显示模块,实现低轨卫星移动通信同步控制系统的硬件设计;建立同步信号模型,通过信号调制解调的方式,完善待处理通信信息的复用保护间隔与循环前缀,实现正交频分复用处理的关键技术研究;分包处理通信数据,借助已知的短报文通信模式,连接同步通信协议,完成低轨卫星移动通信同步控制;与北斗型通信控制系统相比,正交频分复用技术作用下,低轨卫星的移动通信能力得到强化,较好地满足精准定位传输数据信息的实际应用需求。

正交频分复用(OFDM)在水声通信中的应用

本文介绍了正交频分复用(OFDM)技术的基本原理,介绍了水声通信的历史,水声通信的发展特点。讨论了OFDM系统在水声系统实现方法,分析了水声正交频分复用的调制和解调过程,并简要分析了OFDM水声通信系统的性能特点。

无线局域网/802.11a:正交频分复用(OFDM)调制的频谱效率与执行过程

随着近年无线设备应用的推广及向更密集多媒体化通讯的变迁,最大可能地利用有限的无线频谱发展新的调制技术就成为必然。而单载波调制的关键问题是随着数据传输速度持续上升,同样频谱也需要增加。电气与电子工程师协会(IEEE)

基于FPGA数字相位调制光外差激光稳频系统设计

为了实现中心波长为1064nm的单频光纤激光器的稳频,采用相位调制光外差(PDH)激光稳频技术,搭建稳频系统光路。分析了相位调制光外差稳频信号以及误差信号特征;设计基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字式解调和反馈控制电路,在FPGA中实现对相位调制光外差稳频信号的数字解调,再经数模转换器输出获得误差信号。结果表明,在FPGA中能成功实现对相位调制光外差信号的解调,经Allan方差计算,频率漂移的方差值可达10-11,即所设计的数字系统实现了较高的稳频精度。

多频生物电阻抗高精度模拟解调技术的研究

在多频生物电阻抗模拟解调技术中,针对正交解调中需要预先测量或定标参考信号的幅值,从而引入额外测量误差的问题,提出了基于3路模拟乘法器和低通滤波器的幅值和相位独立解调法。该方法采用2路正交输出求取相位,用1路单独求取幅值。其优点是不需要对参考信号的幅值进行精确测量或定标,只要满足正交解调中的参考信号在相同频率下幅值相等即可,在高精度、多频生物电阻抗测量中具有较好的应用前景。

一种用于超高频射频识别的信号解调方法

在超高频RFID读写器的设计中,信号解调是设计的关键技术之一。该文基于正交解调技术,提出一种解调方法,并用硬件描述语言编程实现。该方法采用统一的硬件结构对ASK和PSK两种调制信号进行解调,有利于读写器的集成化和小型化。

COFDM信号解调中的小数倍粗频偏估计及其调整

以欧洲数字视频地面广播(DVB T)的编码正交频分复用COFDM调制方案为对象,给出利用最大似然ML方法估计载波频率偏移中的小数倍粗偏算法.通过Matlab和Quartus仿真分析,指出该算法存在的问题,进而提出一种复杂度低的小数部分粗偏调节模型,设计出的基于FPGA的相应硬件电路经实际测试证明了这种调节模型的可行性.

一种用于短波通信的新的频域差分解调器

在短波通信中,传输信号遭受延时`扩展、时变干扰以及接收机加性高斯噪声的影响。常规的差分解调器在恶劣的短波信道环境下性能很差。该文提出一种新的频域差分解调器,通过盲相位估计来消除延时扩展造成的相位误差的影响。仿真了常规差分解调器和新的差分解调器在恶劣短波信道环境下的性能对比。结果表明在快速衰落短波信道环境下,新的频域差分解调器的性能优于传统的差分解调器。

短波环境中频域差分解调器误码率性能分析

在短波信道条件下,分析了正交频分复用系统中标准的频域差分解调和相位纠正的频域差分解调的误码率性能,并给出了频域差分解调的OFDM系统子载波数N的优化值。理论分析与仿真结果表明:对于典型短波信道,多径延迟扩展对系统优化的频域差分系统的误码率性能影响不大;对于快速衰落的短波信道,系统优化的频域差分系统仍然遭受多径延迟扩展和时变干扰的影响且有较大的误码平台。此外,在快速衰落短波信道环境下相位纠正的频域差分解调器性能优于常规的差分解调器性能。