具有新型低损耗电极PIN光探测器的研究

基于一种具有微孔-槽结构的PIN光探测器结构,设计了一种低损耗电极并与之进行联合优化。该方法不但为制备低损耗电极提供了有效的解决方案,还进一步提升了光探测器的3 dB带宽。首先,通过优化电极衬底与厚度、引入绝缘层、增加金属材料以及在衬底中加入矩形槽结构等方式,设计了一款新型低损耗的光探测器电极,降传输损耗降至-1.15 dB。然后,将新型电极与PIN光探测器的等效电路进行联合设计优化。结果表明,与未使用该新型电极相比,光探测器的3 dB带宽提升了近32%。该新型电极的设计可以为不同结构及不同波段光探测器的性能改进提供参考。

基于5G网络的低时延高带宽传输协议优化与可靠性分析

5G网络的低时延高带宽特性为各种应用场景提供了技术支持,现有传输协议在5G环境下仍存在时延抖动和可靠性不足的问题。分析了当前主流传输协议,总结了导致时延与带宽不稳定的关键因素,提出了一种优化的传输协议。通过对优化方案的性能分析,得出该协议能够有效降低时延抖动并提高数据传输的可靠性。

基于重复码不同质重传的URLLC最小化带宽方法

为实现5G超可靠低延迟通信(URLLC)应用场景在高服务质量(QoS)要求下的最小带宽资源分配问题,提出一种基于混合自动重传请求(HARQ)的重复码不同质传输的带宽最小化方案HTRCBM-HARQ。通过提出一种重传方式,即重复码不同质传输的HARQ,提高可靠性;通过建立时延与可靠性分析的框架,导出系统所需最小带宽公式。仿真结果表明,该算法有效提高了有限带宽资源的利用率,与现有算法对比可以节省10%~30%的带宽资源。

分布式高性能自组网节点技术研究

针对当前主流Mesh自组网技术节点传输带宽不足百兆,级跳数小于10的问题,提出采用多处理器构建实现分布式多跳、高带宽低时延的无线跳频的高性能自组网节点,对节点自动化组网连接、多信道选择避让、漫游切换及低时延高带宽网络多跳实现等关键技术进行研究实现。由测试结果分析可知,在20级跳内,文中节点组网带宽损失在30%以内且带宽保持在200 Mb/s以上,时延控制在100 ms内,可以满足现实应急场景下多终端智能硬件实时进行图像、视频等大数据量信息交互对高带宽低时延网络通信的需求。

面向引信天线罩形变图像的图像压缩算法

为了实现在弹载遥测电台低带宽的条件下引信天线罩形变图像的传输,提出了一种压缩图像质量高且算法复杂度低、易于硬件实现的图像压缩算法。该算法采用空间数据系统咨询委员会(CCSDS)推荐的9/7M小波基对图像进行四级分解,减少图像数据冗余。根据图像特点改进传统的权重分配策略,减少失真信息,确保重构图像的质量。采取并行像素扫描方式,显著缩减多级树集合分裂编码(SPIHT)中多级树结构划分的时间开销。此外,针对图像本身特征引入改进型游程编码(RLE)算法,优化图像数据分类方式,在不损失图像质量的前提下,提高了整体压缩倍率。试验结果表明:与SPIHT及CCSDS标准相比,本算法在结构相似性指数(SSIM)和峰值信噪比(PSNR)方面分别实现了6.92%,16.45%和11.12%,22.56%的增长,而压缩时间相比SPIHT仅增加0.06 s,算法复杂度增幅较小。与主流图像压缩算法相比,在相同的压缩倍率下,本算法在压缩引信天线罩形变图像时,压缩图像质量与JPEG2000算法相近,但压缩时间节省高达35.35%。综上所述,该算法具有复杂度低的特性,其压缩性能可满足弹载系统压缩需求,解压缩图像质量达到主流算法水平。

一种L-Ku波段的超宽带端射天线设计与研究

本文设计了一种可工作在L-Ku波段的超宽带端射天线。该天线由辐射缝隙印制板、反射腔体、腔体支撑材料等组成。通过在天线的辐射印制板下方增加腔体和负载匹配方法可抑制后向辐射;增加槽间的缝隙单元可调节相邻天线单元的幅度和相位匹配从而提升端射性能;在天线顶端采用共面波导转换同轴连接器的方式可实现阻抗匹配馈电。对所提出的超宽带端射天线进行了辐射性能的仿真分析,其结果表明,该天线可实现18倍频程带宽,并具有性能优良的端口匹配和端射特性,S11小于-10 dB,E面最大辐射方向与水平面夹角小于30°。测试结果表明,其与仿真数据有较好的一致性。

预警发布中基于可扩展TTI的动态带宽分配策略

为更好地使URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)与增强型移动宽带业务(eMBB:enhanced Mobile Broad Band)在同一载波频段有效复用,进一步提升混合业务系统性能,提出一种基于可扩展传输时间间隔(TTI:Transmission Time Interval)的动态带宽分配策略。系统根据业务类型进行带宽动态划分;时域上提升URLLC调度优先级;频域上采用不同长度的TTI进行以用户为中心的无线资源分配。动态系统级仿真表明,在不同程度的负载水平下,相比传统无线资源分配算法,该方案能在有效满足URLLC用户时延需求的前提下优化eMBB用户的吞吐量消耗,URLLC用户时延增益最高达到83.8%,提升了5G混合业务系统中不同类型业务的服务质量(QoS:Quality of Service)。

国产电液伺服阀在可控震源上的测试分析

电液伺服阀是可控震源电液转换的核心液压元器件,对可控震源输出力信号有着直接的影响,但可控震源工作环境恶劣,宽频,瞬时大流量以及高压高温、高可靠性等工作特点对电液伺服阀提出了严苛的要求,该设备一直以来依赖进口,近年来某型号国产电液伺服阀开始在可控震源上进行应用试验,经过测试、改造,性能不断提升,本文总结分析了该产品在可控震源上进行的一些测试数据,希望能够为将来的实际应用提供一些技术上的参考。

高带宽低时延5G网络用户加密认证系统设计

为了保证高带宽低时延5G网络用户信息的隐私性与安全性,设计一种用户信息加密认证系统。5G网络用户通过登录模块登录网络后,其信息存于数据库模块内,在控制模块的操控下,加解密模块运用加密器调用DKE-RSA混合加密算法,对用户信息实现加密与解密处理,获得加密密钥。认证模块结合单包认证与多因子认证,认证用户身份。密钥管理模块依据身份认证结果合理分配密钥,完成5G网络用户信息的加密认证。结果显示,该系统可有效加密与解密高带宽低时延5G网络用户信息,且加解密及认证速度较快,安全性较高,可提升网络的抗攻击性能及其用户信息隐私性,避免用户信息泄露风险。

一种微电网无功均分的改进控制策略

受微电网线路阻抗不匹配等因素的影响,传统的下垂控制难以按照下垂增益合理分配无功功率,为了提高微电网中分布式微源输出无功功率的均分精度,又不至于降低电压质量,提出了一种基于同步思想的微电网无功均分改进下垂控制策略。该方法在传统下垂控制的基础上引入了无功补偿和电压恢复机制,利用中央控制器发出的低带宽同步信号的触发,无功补偿机制将修改下垂特性曲线的电压偏置,改善无功出力分配精度,而电压恢复机制则补偿由此造成的输出电压的降低,实现电压恢复。从理论上证明了该算法的稳定性,且仿真和实验结果均表明,改进下垂控制的无功均分方法实现了负荷有功和无功功率的合理均分,并具有良好的动态和稳态性能。

一种新颖的瞄准线高精度稳定补偿方法研究

在粗精组合二级稳定的基础上 ,利用光学系数 λ=1的光学元件 ,通过稳定光学元件本身达到瞄准线稳定的目的。提出并采用低带宽的镜稳回路设计方案 ,有效抑制了高频扰动 。

一种并联分布式微源的无功功率均分控制策略

在微电网多逆变器并联系统中,由于各逆变器之间的输出阻抗和馈线阻抗存在差异,因此,应用传统的下垂控制策略会导致逆变器间无功均分精度较低而造成环流问题。为了减小环流、提高无功分配的精度,提出一种改进型下垂控制的微电网无功均分策略。该方案利用低带宽通信获取各微源的无功功率信息,修改无功电压下垂特性曲线的电压偏置,达到提高无功出力分配精度的目的。同时,所提出的环流和负荷电压偏差为优化指标的目标函数,优化并设计控制参数。研究结果表明:改进的无功均分方法在不影响有功功率均分的条件下,极大提高了微源无功功率均分的精度,并具有良好的动态和稳态性能。

量测最小分辨率特性下自主相对导航设计方法

为抑制量测最小分辨率特性对导航滤波产生的振荡特性,建立了准确的量测模型,提出导航系统自适应变步长设计方案,并理论上分析对比了该方案与工程上常用的低带宽设计方案的滤波性能.分析表明,随着滤波带宽的降低,系统的常偏及白噪声误差反比例增大,收敛时间变长;该较低带宽设计大幅降低标称系统性能损失.仿真表明,该设计相对速度滤波精度为2E-3 m/s(3σ),使较低带宽设计提高一个数量级,满足高精度卫星编队飞行的任务需求.

辐射探测宽带小信号测量下限拓展研究

介绍了一种辐射探测中微弱脉冲信号放大电路设计,实现了在一定系统带宽下可测量下限的拓展。通过分立器件和集成运放结合使用来实现低噪声设计,利用小电容受激产生小电流信号与激励成较好的线性关系以及探测器等效电路来实现可测量下限的标定,实现了可在系统带宽19 MHz下,对低于1μA的辐射脉冲电流信号实现有效检测,提高了现有技术水平。

波分复用和频分复用光纤通信技术研究

波分复用（ＷＤＭ）和频分复用（ＦＤＭ）技术可以用来充分开发光纤的宽频带特性，实现超大容量信息传输。在“八五”期间科研成果的基础上，完成了４×２．４８８Ｇｂｉｔ／ｓ双向１５４ｋｍ无中继波分复用光纤通信系统，并已安装于京九九光缆干线广州—深圳段通信线路上作现场试验和试运行。该系统工作稳定可靠，在５个多月试运行中未发现误码。同时，完成４×１５５Ｍｂｉｔ／ｓ频分复用光纤通信实验系统的研制。该系统频道间距为０．１ｎｍ，传输距离为１８ｋｍ。系统实现了模块化结构，具有良好的稳定性，实测２４ｈ（小时）无误码。这一成果为ＦＤＭ的应用打下了基础。

四极质谱检测中复合放大器的低噪声高带宽设计

四极质谱峰信号是10^-11～10^-6A级的微弱电流，并且快速变化，所以在大动态范围内实现放大器的低噪声和高带宽是设计关键。本文设计了一种开环增益可调整的同相输入复合跨阻抗放大器，并分析了开环增益对信号和噪声的影响。在较低放大倍率时，改变开环增益后放大器会降低自身产生的噪声，实现低噪声；在较高放大倍率时，改变开环增益后放大器能扩展被极高阻值的反馈电阻和寄生电容降低的信号带宽。实验结果表明：与反相输入复合放大器相比，同相输入复合放大器在10^6～10^7V／A放大时能降低5％～30％噪声，在10^8V／A放大时可扩展带宽1．8倍并提高10％～15％质谱峰强度。在10^6～10^8V／A大动态范围内，同相输入复合放大器可降低噪声和扩展带宽，提高了四极质谱峰的信噪比、灵敏度和分辨率。

X～Ku波段宽覆盖捷变频频率合成器研制

提出了一种宽相对覆盖、低相位噪声的捷变频频率合成方法。该方法首先利用混频锁相环方法进行宽带锁相得到低相噪性能与捷变频性能,进而针对混频锁相环在宽覆盖情况下环路带宽急剧变化而导致系统相噪和捷变频性能下降的问题,提出实时调节锁相环电路的鉴相增益,以对压控振荡器的等效压控增益非线性进行补偿,从而实现在宽覆盖范围内锁相环环路带宽基本保持恒定,即确保所覆盖范围内低相噪性能与捷变频性能的一致性。基于本方法研制实现的11.1～13.1GHz,最小步进10MHz的宽覆盖合成器全范围环路带宽基本保持在600kHz,输出信号相噪优于?83dBc/Hz@1kHz,捷变频时间小于10μs。

宽带低损耗声表面波滤波器

介绍了利用在３６°Ｙ－ＸＬｉＴａＯ３、６４°Ｙ－Ｘ ＬｉＮｂＯ３、４１°Ｙ－Ｘ ＬｉＮｂＯ３基片漏声表面波设计制作的宽带低损耗滤波器，给出了用耦合模理论模拟的曲线和实验结果，其相对带宽为２ ．８％～６． ５％，插损为１．７～２．４ ｄＢ，带外抑制大于４５ ｄＢ。

低噪声宽带宽感应式磁传感器

在大深度测量时,由于传统空心线圈传感器自身空心线圈和差分放大器部分引入了噪声,致使感应式磁传感器探测灵敏度降低,无法满足地质探测深度的需要。针对此问题,通过理论分析空心线圈磁传感器中空心线圈的物理结构和前置放大电路的机理,研究引入噪声的主要来源,建立基于结型场效应晶体管(JFET)的感应式磁传感器等效模型,提出一种低噪声宽带宽空心线圈磁传感器。同时,分析该模型下差分放大器的频域特性,给出磁传感器输入噪声的仿真结果。在屏蔽室内和野外试验对所研制的磁传感器性能进行测试。研究结果表明:该磁传感器的3 d B响应带宽达到42.3 k Hz,相比于磁传感器3D-3响应带宽增加了1倍。在输入噪声水平方面,其输入噪声在频率为10 k Hz时为1.97 n V/Hz1/2,较磁传感器3D-3信噪比提高了10.04 d B,为感应式磁传感器在实际项目应用提供了可靠的性能保障。

低复杂度可配置变带宽滤波器组的设计

提出了一种低复杂度可配置变带宽滤波器组的设计方法,该方法基于快速滤波器组结构,并利用变带宽滤波器方法重新设计第0级原型滤波器而实现。该设计方法弥补了其他设计方案中带宽变化因子为整数的不足,同时在一定带宽的条件下,能够连续改变各子滤波器组通道的中心频率和在中心频率不变的条件下,能够连续可调对应的带宽。由于各级原型滤波器的系数具有稀疏特性,因而系统具有较低的实现复杂度,仿真结果表明,其所需乘法器的数量大约是其他方法的48.96%,可应用于如多标准无线接收机等变带宽场合中,完成频谱感知与数字信道化等功能。