无轴泵喷叶片流激共振产生机理及其抑制

针对无轴泵喷异常高频梳状线谱噪声,本文研究了梳状线谱的产生原因及其噪声抑制特点。基于推进器实测噪声谱、振动谱梳状特征,初步定位梳状线谱与泵喷叶轮密切相关;进一步采用单向流固耦合分析方法,验证了无轴泵喷高频线谱来源于流激引起的叶轮面内2弯模态共振,并提出了一种在叶轮过流通道增设环筋以提高叶片支撑刚度的方案。流固耦合仿真及实测结果表明:带有环筋加强的泵喷叶轮对流激振动与噪声有明显抑制作用,梳状线谱噪声降幅达25.2~30.2 dB,且未向其他频段转移。

中红外片上非线性激光器研究进展(特邀)

中红外(Mid Infrared,MIR)波段在生物医学、环境监测以及强场物理等众多领域具有非常重要的应用。小型化高效率MIR激光器是近些年中红外领域的研究重点,其在MIR光谱探测和环境实时监测等应用领域具有重大的研究意义。尽管量子级联激光器(Quantum Cascade Laser,QCL)可直接产生MIR输出,但受限于辐射带宽和锁模机制。因此,非线性频率下转换技术仍然是片上宽带超快MIR脉冲生成的首选方案。基于非线性频率变换的片上MIR激光器具有结构紧凑、调谐光谱范围宽、稳定性高等优势,近年来得到了快速发展和广泛应用。首先介绍了基于二阶非线性频率变换的片上MIR激光器的研究现状,然后对四种主要的片上三阶非线性MIR激光器的研究进展进行了综述总结,包括受激拉曼-斯托克斯散射(StimulatedRamanStokesScattering,SRSS)、四波混频(FourWave Mixing,FWM)、频率梳(Frequency Comb,FC)和超连续谱产生(Supercontinuum Spectrum Generation,SCG)。

一种低峰均功率比的数字梳状谱模块设计

为了提高多通道接收机的通道间误差校准效率,设计并实现了一种低峰均功率比的数字梳状谱校准源模块。该模块基于FPGA+DAC的硬件结构,采用软件DDS原理方式来产生梳状谱信号。为了降低梳状谱信号的峰均功率比,利用遗传算法对信号的各个子载波的初始相位进行了优化,计算出一组优于代数次优解的初始相位组合,将峰均功率比从次优解的4.98 dB降低到了3.98 dB,同时提高了梳状谱信号的子载波功率和带外杂散抑制,优化了梳状谱模块的信号质量。该模块在梳状谱信号输出范围170 MHz~230 MHz,频谱间隔1 MHz情况下,子载波功率为-35.5 dBm,带外杂散抑制为64 dBc,完全满足校准源指标要求。

一种新型数字超宽带梳状谱信号发生器的研制

分析了经典梳状谱信号发生器的原理及应用局限,研制出了一种新型数字超宽带梳状谱信号发生器。该方案采用数字电路方法实现,电路设计独特,信号稳定性好,同时具有较好的电路移植性,是传统梳状谱信号发生器的创新和突破。设计出的新型数字超宽带梳状谱信号发生器能够产生稳定的梳状谱信号。

基于梳状谱调制的相参多假目标干扰技术研究

针对多时延复制叠加干扰、间歇采样转发干扰等新型相参多假目标干扰样式硬件实现结构复杂的问题,提出了一种基于梳状谱调制的相参多假目标干扰技术。该技术利用数字储频采集存储的雷达相参样本,与梳状谱进行时域调制,在占用较少硬件资源的条件下,实现对线性调频雷达回波目标的前置性相参多假目标遮蔽和掩护。文中对相参多假目标的产生进行了详细的理论推导和分析,通过仿真验证了对线性调频雷达干扰的有效性,并给出了一种易于实现的硬件方案。

无载频超宽带雷达的梳状谱干扰技术

针对传统干扰技术难以对超宽带雷达实现有效的干扰,提出了梳状谱干扰新技术。该技术在雷达信号带宽内将干扰信号集中在随机的某些频率点附近,在不改变干扰信号总能量的前提下提高了超宽带雷达信号带宽范围内部分区域的干扰信号强度,破坏雷达回波信号的相干性。以无载频超宽带雷达为研究对象,分析了该干扰新技术的机理。通过仿真实验,将该方法与噪声干扰进行比较,证明了该技术的有效性。

主动声纳梳状谱信号研究

研究了若干种主动声纳梳状谱信号的发射效率、测量精度以及基于多普勒的抗混响性能。给出了一种由多个单频线谱组成的梳状谱信号TP信号的设计方案。仿真及湖试实验结果表明,TP信号具有相对较高的发射效率,相对较高的测量精度,在低多普勒和高多普勒下相对较好的抗混响性能,是浅海中主动声纳的择优信号。

宽带SAR子带脉冲调制梳状谱干扰技术

文中利用子带脉冲与雷达信号的部分相关特性,提出了子带脉冲调制梳状谱干扰技术。理论分析表明,子带脉冲调制梳状谱干扰技术对宽带SAR具有显著的干扰效果,提高了干扰功率的利用效率。仿真结果验证了理论分析的正确性和干扰的有效性。

梳状谱信号多拷贝快速匹配/相关检测技术

在主动声纳信号波形中,梳状谱信号如调频脉冲传信号(PTFM)和正弦调频信号(SFM)等,因为其优良的抗混响以及速度分辨能力越来越受到人们的重视。然而,由于这类信号的多普勒容限很小,必须采用相当数量的拷贝才能够充分发挥其性能。常规的匹配/相关技术实现多拷贝检测需要的计算量过大,工程上实现难度极大,从而限制了它们在实际工程中的应用。本文充分利用梳状谱信号匹配/相关输出的多峰结构和Parseval定理,提出了一种新的梳状谱信号检测方法以及相应的多拷贝快速算法,并通过实际湖试数据对这种检测方法的正确性进行了验证。该算法同时实现了梳状谱信号匹配滤波/相关输出端多峰的能量累积,有利于检测器输出信噪比的提高以及声纳系统整体性能的改善。

0．2～18GHz梳状谱信号发生器研制

梳状谱信号发生器在电子设备和雷达系统中有着广泛的使用，文中通过对实际产生梳状谱信号电路的分析，给出了具体设计宽带、窄脉冲信号发生电路的参数，设计研制出输出0．2～18GHz的梳状谱信号发生器，在较低的成本下完全可以替代国外同类产品。

一种更高跳速梳状谱干扰新机制的研究

为了提高对跳频通信系统的干扰效率,达到以更低功率代价换取有效干扰跳频通信的目的,基于部分驻留时间干扰理论,通过牺牲一定干扰压制时间比的策略,提出了一种更高跳速梳状谱干扰新机制。通过理论分析及计算机仿真,验证了该机制的有效性,对跳频通信对抗研究具有借鉴意义。

基于HBAR的X波段低相噪频率合成方法

基于高次谐波体声波谐振器(HBAR)的高Q值梳谱信号产生的特性提出了一种低相位噪声频率合成方法。该文根据HBAR的工作原理,采用HBAR与声表滤波器级联的方法共同构成低噪声振荡环路直接产生S波段信号,然后通过四倍频模块输出X波段频率信号。采用HBAR与声表滤波器串联的方式提高了带外频响抑制,输出的2.2GHz信号的相位噪声达-118.9dBc/Hz@1kHz,四倍频后得到的X波段信号8.8GHz的相噪达到-107.4dBc/Hz@1kHz。

LFM-UWB雷达的梳状谱干扰技术

为了解决对超宽带雷达干扰中功率分散的问题,提出利用梳状谱信号,即将干扰功率集中在雷达信号频带范围内的部分频率点,对雷达实施干扰,破坏回波信号与参考信号的相关性,从而实现有效的干扰。并以线性调频超宽带雷达的距离像为例,通过仿真,给出了不同信号带宽条件下梳状谱干扰仿真结果,比较得出梳状谱信号对线性调频超宽带雷达具有较好的干扰效果。

SGDBR激光器中取样光栅的理论和实验研究

讨论了取样光栅分布布拉格反射激光器(SGDBR)中取样光栅对激光器调谐范围、输出功率和光谱质量的影响,介绍了其设计流程,并据此对SGDBR进行了实验研究.其取样光栅的反射谱和设计相符,且在30nm准连续调谐范围内边模抑制比都大于30dB.

一种超宽带超低相位噪声频率综合器

为了解决直接频率合成方法频带拓展困难和锁相频率合成方法相位噪声附加恶化严重的问题,设计了一种联合直接模拟频率合成和锁相频率合成的混频锁相频率综合器.该频率综合器采用梳谱发生器激励超低相位噪声的偏移信号后,再将该信号插入锁相环进行环内混频,降低鉴相器的倍频次数进而优化输出信号的相位噪声,同时解决了超宽带混频锁相环的错锁问题.该文设计的频率覆盖范围为12~24 GHz、步进为100 MHz的超宽带频率综合器实验测试表明:频率综合器在低频段12 GHz处相位噪声优于-116 dBc/Hz@1 kHz,在高频段24 GHz处相位噪声优于-109 dBc/Hz@1 kHz,相位噪声指标与直接模拟频率合成方法相当,均优于传统锁相方法20 dB以上.本文混合频率合成方法具有超宽带和超低相位噪声的优点,可以用于高性能的电子设备和系统.

一种消除测速模糊的梳状谱信号设计方法

相比于传统信号,梳状谱具有更好的混响抑制能力,但其容易产生多普勒测速模糊。为了解决这一问题,设计了一种新的几何梳状谱信号,通过分析测速模糊产生的原因,在传统频点计算方法的基础上,利用在信号频点计算中加入一组抗多普勒频率间隔的方法,以降低频点的重合。仿真分析证明,提出的梳状谱信号设计方法有效的减少了速度搜索时频谱重叠的程度,无论在噪声还是混响限制条件下均可以获得一个明显的输出峰值,避免了测速模糊的问题,可以获得比传统信号更好的检测性能。

降低梳状谱信号PAPR的初相优化法

针对宽带梳状谱干扰信号存在峰均值功率比(PAPR)较高的问题,提出了一种新的包络优化法,采用了优化初相的快速搜索技术,不失真地降低了信号的PAPR。通过理论分析和仿真试验,验证了采用新方法而设计的梳状谱信号当N>20时可将PAPR降低到2.6 dB以下,方法简单,其适应性和可行性强,且子载波数目越多就越能显著提高搜索速度。

数字低噪声梳状谱发生器研究

分析了经典梳状谱发生器的原理及应用局限,提出了用数字电路设计的梳状谱发生器——自相关梳状谱发生器.该方案已应用在小型Rb原子振荡器中,满足了Rb原子振荡器对倍频低附加相噪和高倍频效率的要求.

基于梳状谱发生器的毫米波相参脉压模拟器

研制了一种基于梳状谱发生器的全相参脉冲压缩毫米波雷达目标射频回波模拟器。通过与被测雷达共用基准频率参考信号,结合梳状谱发生器及DDS,保证了输出信号和雷达发射信号的相参性和快速频率跳变,实现较好的相位噪声性能和杂散抑制。该系统输出为Ka波段,带宽2 GHz,步进100 kHz,相位噪声小于-80 dBc@1kHz,跳频时间小于2μs。

无载频超宽带雷达的梳状谱干扰仿真研究

超宽带雷达的发展及其在军事上的应用,对传统雷达对抗装备提出了严峻的挑战,极宽的信号带宽迫使干扰信号在频域上分散,从而大大降低了干扰信号的有效性。为了集中信号功率,对超宽带雷达进行有效干扰,提出了梳状谱干扰技术,即将干扰功率集中于雷达信号带宽范围内的一些离散频率点实施干扰,破坏雷达回波信号与参考信号的相关性,从而实现有效干扰。以无载频超宽带雷达为研究对象,通过仿真方法,将梳状谱干扰与传统的噪声干扰进行比较,得出梳状谱干扰技术对无载频超宽带雷达具有明显的干扰效果。研究成果对超宽带雷达干扰装备的研制具有一定的参考价值。