基于多普勒因子补偿的高速平台声学测速方法

水下运动平台自速度估计通过声学多普勒测速技术实现,其中估计的核心在于复相关过程。高速工况下,多普勒效应的增强导致回波最优相关性偏移先验相关峰位置,产生测速误差。文章针对上述问题,提出一种基于相关域多普勒因子补偿的高速平台宽带二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)测速方法。该方法通过对多普勒因子进行“估计−补偿”迭代过程,修正常规复相关测速结果。仿真结果表明,修正后的速度估计准确度提高了5‰以上,有效优化高速运动平台的自速度估计性能。

一种低附加相移多通道宽带R组件的设计与实现

相控阵雷达接收机常使用数控衰减器对接收增益进行控制,用以扩展接收机的动态范围。在不同衰减情况下需要保证各通道间的相位一致性,这就要求数控衰减器具有较低的附加相移。文章设计并制作了一款工作在6~18 GHz的低附加相移多通道宽带接收组件。该组件噪声系数小于3.8 dB,通道增益36±2 dB。每个通道内包含6位数控衰减器,附加相移小于±5°。

宽带卫星IP通信网络中数字调制解调技术研究

针对宽带卫星网络之间互连的协议(Internet Protocol,IP)通信网络解调过程中受到非线性通信信道影响,出现信道失真,导致通信信道误码率高的问题,提出宽带卫星IP通信网络中数字调制解调技术。利用I/Q偏压进行数字式调制,避免正交型时引起的信道间干扰。通过星座图调制信号,使其满足恒包络特性,获取星座图向量。求解调制码元中各位元的对数似然比,利用基于通道特征的解调方法,解调振幅畸变和相位畸变的星座图。根据获取的星座图星座点坐标,构建通信信道参数估计模型。使用最小二乘法估计信道参数向量修正的星座图并进行解调,使用四相移相键控解调差分检测方式修正信号幅频,达到更平稳的通信效果。由解调性能实验分析结果可知,该技术能够使解调曲线趋于一条直线,达到频域均衡的目的,且误码率最小为10-5 B,可实现通信网络的高效准确解调。

新型宽频带微带反射阵单元相位特性研究

分析由两个弯曲振子及一个普通振子构成的单层三谐振单元的相位特性。对三种基板结构下单元的相移特性进行了研究。结果表明,采用混合基板,增加泡沫的厚度,可以在较宽频带内获得平滑的相移特性,同时相位动态范围大于360°。与三层堆叠结构的相移特性进行了比较,仿真结果表明可以达到与其相近的效果。最后给出了一种改进型单元结构,能够在6-10GHz带宽内得到基本一致的相移特性曲线。利用该结构组成一个12×13单元的反射阵列,带宽内效率约为50%。

基于子带信号的MPSK载频估计算法

均匀子带技术是宽带信道化中经常采用的数据处理方法。针对均匀子带信道化易造成信号频谱割裂的问题,建立了M进制移相键控(M phase-shift-keying,MPSK)信号子带信道化输出的数学模型。将目标信号的频谱损失转化为码元成型函数的变化,证明子带信号保留了原信号码元成型函数所带来的循环平稳特性,提出了一种新的基于子带信号M次方谱的载频估计算法。该方法无需合并子带就可进行目标信号的参数估计,提高了宽带处理的效率。仿真分析了算法在不同带宽覆盖比和不同信噪比下的估计性能。理论分析和仿真结果证明了算法的有效性和可靠性。

对包络变化及移相误差不敏感的宽带光八步移相算法

提出了一种用于测量微观表面三维形貌的宽带光八步移相算法。该算法通过定位宽带光干涉条纹的零相位差位置实现微观轮廓的测量。计算宽带光移相干涉信号中相邻采样点的相位差得到实际移相间隔,从而实现实际移相量的在线标定以及移相误差的校正。分析了倾斜Si C平面的移相干涉条纹,计算结果的标准均方差为1.646 nm,与不存在移相误差时的计算结果吻合。宽带光八步移相算法对干涉包络的变化不敏感,能够抑制移相误差,是一种实用、高精度的微观表面轮廓测量方法。

宽带低附加相移可变增益放大器

基于130 nm BiCMOS(Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺提出一款超宽带低附加相移可变增益放大器.该设计采用可变增益放大器和开关衰减器的组合结构,其中可变增益放大器在宽带、高效率的反馈式放大器的基础上通过改变偏置实现增益控制,而开关衰减器的应用在拓宽增益控制范围的同时减小了偏置变化范围,从而减小了不同增益状态下的附加相移.提取版图寄生参数后的仿真结果表明:在1.6 V供电电压下,该可变增益放大器在3.5~11 GHz范围内增益平坦度小于±0.75 dB,增益控制范围为-22~10 dB,增益步进值为0.5 dB,噪声系数小于6.5dB,不同增益状态下的附加相移小于±5°,电路输出1 dB压缩点大于12 dBm,动态功耗小于155 mW.该可变增益放大器拓扑在满足项目需求的同时为减小可变增益放大器的附加相移提供了一种思路.

一种应用于Ka频段空间行波管放大器的宽带线性化器

为了降低行波管放大器(TWTA)的非线性,介绍了一种采用传输拓扑的宽带二极管预失真线性化器的设计。分析了用于补偿TWTA非线性的线性化器增益和相位扩张特性。测试结果表明,在19.5~21.3 GHz频率范围内,TWTA的交调指标得到改善。

宽频带波纹波导差分移相器的研究

波导极化器是射电天文接收机系统中的重要微波器件,其核心部分是差分移相器。通过对移相器的分析,详细研究了宽带波纹方波导差分移相器的特性。应用电磁仿真软件对32 GHz^48 GHz(7 mm波段)的波纹方波导移相器结构进行了设计与优化,在整个带宽范围内得到90°±7.5°的良好相移特性,驻波比仅仅为1.02。研制具备尺寸小、性能优和宽频特点的差分移相器满足射电天文接收机发展需求,可以改善接收机的性能,并有效提高对天文射电源相关特性等的观测能力。

一种组合卫星导航高精度有源天线设计

文章介绍了一种BD-2/GPS/GLONASS组合卫星导航高精度有源天线的设计方法,包括双层四馈点耦合式高精度微带天线设计;1.2～1.6 G宽带移相微带馈电网络设计;宽带低噪声高增益放大电路设计。实测结果表明:该天线具有稳定的相位中心,较高的天线增益,高带外抑制的有源放大电路。

一种新型单层微带反射阵列设计

设计了一个工作于X波段的单层微带反射阵列天线,阵列单元采用双方环与方形金属贴片组合结构,通过调整内侧方环的长度可以实现超过360°的移相范围。选择角锥喇叭天线作为微带反射阵列的馈源。为了获得宽带特性,阵元间距选择约1/4中心频率波长。利用高频电磁仿真软件Ansoft HFSS对所设计的反射阵列进行建模仿真,结果表明:反射阵列在中心频点处的增益为20.5 dB,1 dB增益相对带宽达到20.9%。在此基础上调整阵元尺寸,使得反射阵列主波束分别指向φ= 0°,θ= 30°和φ= 0°,θ=-45°方向。所设计的反射阵列具有频带宽、增益高、可设定主波束指向的优点。

金属介质组合270°反射式宽带相位延迟膜设计

对激光实现由线偏振光转变成圆偏振光的偏振态调制,需要引入90°或270°相位延迟器。设计中选择金属介质组合,光学性能优良的Ag膜作为金属层,利用Gires-Tournois（G-T）腔调节相位,通过优化介质膜堆,在45°入射角和1000~1100 nm波段,所得相位延迟为270°±1°。通过误差分析可知,在现有膜厚控制精度下,控制敏感层容差,在设计带宽内可得到反射率R≥99.9%和相位延迟偏差δ〈7.2°。

上海中心城区二氧化氮在线测量比对研究

对比了基于腔衰减相移光谱技术(CAPS)、化学荧光法(CL)和非相干宽带腔增强吸收光谱技术(IBBCEAS)3种不同方法在线测量NO_2浓度的仪器,并于2017年5月10日—6月10日采用3台仪器对上海中心城区大气环境NO_2进行监测,验证了IBBCEAS实验装置的稳定性、灵敏度、检测下限等关键特性,证明可以实现复杂环境下大气痕量气体高精度在线监测.IBBCEAS装置与其它两种仪器监测数据的一致性较好,监测过程中上海市中心NO_2日浓度变化范围为3~63 ppbv.各仪器测量结果之间的线性关系图表明,3种方式对NO_2浓度监测较为准确,偏差普遍在10 ppbv.根据早晚高峰车流量增加情况分析可以看出,NO_2高浓度污染主要来自于车辆排放.另外发现,受局地污染源的影响,NO_2浓度随时间推移而增加.