基于PM的多功能超宽带调制技术的研究

基于相位调制器(PM)级联高斯带通滤波器,提出了一种超宽带(UWB)多功能调制方案,可以实现通断键控(OOK)、脉冲极性调制(PBM)和脉冲形状调制(PSM)。该方案结构简单,只需单个光源,利用率较高,仅改变比特序列发生器(BSG)的编码就可实现三种UWB调制格式间的灵活切换;产生的三种信号只包含一个波长,在光纤中传输时无需复杂的非线性控制和色散管理。使用光通信软件Optisystem进行模拟,研究了光源功率、调制速率以及两支路PM和滤波器系统误差的影响,对OOK、PBM和PSM信号的传输性能进行了分析。结果表明,光源功率和调制速率在一定范围内变化时,可以获得性能最佳的UWB调制信号。

基于受激布里渊散射的二倍频光电振荡器

为了打破器件带宽限制,提高光电振荡器(optoelectronic oscillator, OEO)的频率范围,设计了一种基于受激布里渊散射的二倍频光电振荡器。系统并联了相位调制器(phase modulator, PM)和双平行马赫曾德尔调制器(dual parallel Mach Zender modulator, DP-MZM),利用受激布里渊散射效应(stimulated Brillouin scattering,SBS)实现相位调制器的相位转幅度调制;打破±1阶边带平衡,利用光电探测器(photodetector, PD)拍频得到基频10 GHz信号;驱动DP-MZM,使其工作在最小传输点,实现载波抑制双边带调制(double side band with suppressed carrier, DSB-SC)产生二倍频20 GHz信号。实验结果显示,所设计的振荡器在OEO环路中基频信号为10 GHz的情况下,产生了20 GHz的二倍频信号,通过分析其边模抑制比性能、频率功率稳定性及相位噪声对系统性能进行验证。

并行PM生成的12倍频毫米波RoF系统研究

提出了一种利用4并行相位调制器(PM)结构调制生成12倍频毫米波的方法,详细介绍了该方法的原理,并通过公式推导证明了其可行性。采用软件搭建了相应的Ro F仿真系统,检测到12倍频后毫米波的频谱图和通过系统传输后的眼图。理论分析和仿真结果表明,10GHz的射频信号可产生120GHz的毫米波,5Gb/s的数据可在光纤中传输30km以上,功率代价小于0.9d B。

一种基于UV-ESA自校准和高精度的PM电学测量方法

电光相位调制器(Phase Modulator,PM)因无需偏置,线性调制和插损小等优点,被广泛应用于相干光通信、微波信号产生、处理和测量等领域.调制指数和半波电压是评估PM性能的关键参数.传统基于(Optical Spectrum Analyzer,OSA)的方法面临测量分辨率低和存在测量盲区问题.为此,本文提出了一种基于电谱分析(Unequal Voltage based on Electrical Spectrum Analyzer,UV-ESA)的自校准、高精度的PM特性参数测量方法.该方法利用同频、不同驱动电压比的情况下,通过分析失谐光学载波和调制边带分别与载波拍音电谱,实现PM调制指数和半波电压的高频特性参数测量.该方法不需改变测量链路结构,无需辅助宽带微波源或电光调制器,验证了所提方法的有效性,并对比OSA方法对结果的准确性进行了验证.

有源相控阵雷达TRM高功率微波在线测试系统

高功率微波(HPM)是系统电磁环境效应评估中的重要项目之一。针对有源相控阵雷达“前门”耦合窄带HPM效应评估需求,通过HPM效应评估不同试验方法比较分析,提出采用多端口高隔离“魔T”、耐高功率吸收式滤波器与隔离器等关键微波器件,构建基于传导注入法的收发组件(TRM)高功率微波效应评估实时在线测试系统,针对典型频段TRM开展效应试验,获取相应试验数据,验证了该测试系统是合理可行的。

一种单发射多接收磁耦合式多频谐振无线电能传输方法

目前,已有的多负载无线电能传输(WPT)供电系统主要采用多个基于单一谐振频率的单发射单接收磁耦合电能传输结构,存在发射和接收电路体积大、系统成本高、无线供电类型适应性差等问题。为了实现多频多负载供电应用条件下无线电能的有效传输,提出一种基于单发射多接收磁耦合结构的多频谐振无线电能传输方法,通过建立基于单相全桥逆变器及串/串(SS)谐振补偿网络的系统等效电路模型,分析脉宽调制对系统无线电能传输特性的影响规律。在此基础上,设计一种基于单极性控制的多频率复合脉宽调制(MFPWM)策略,同时实现多个磁耦合谐振频率无线电能的有效传输。最后,基于Matlab/Simulink搭建系统仿真模型,验证了所提多频谐振无线电能传输方法的可行性及有效性。

常规速调管空间功率合成微波源

基于常规速调管,研制了用于开展空间功率合成实验的微波源系统。介绍了50MW超大功率速调管发射机的系统组成、大功率速调管、相位控制及高功率测试系统等。重点阐述了超大功率速调管发射机的关键技术,并针对超大功率发射机的设计难点提出了具体的解决方案。为提高超大功率发射机的可靠性,设计了基于绝缘栅双极晶体管(IGBT)的感应叠加型全固态调制器。给出了超大功率发射机的测试结果,并探讨了超大功率速调管发射机的改进方法。最后对基于常规速调管,研制用于空间功率合成微波源系统的发展进行了展望。

基于光纤光参量放大的光脉冲压窄技术的研究

在高重复频率的光窄脉冲源中,为了获得更窄的脉冲,需要增加泵浦功率;但泵浦功率的提高会使光放大器的增益趋于饱和,放大的自发辐射噪音增强,脉冲光信噪比下降.为此,提出了利用啁啾管理和光纤光参量放大相结合的脉冲压窄方案.将强度调制后的泵浦光通过相位调制引入线性负啁啾,由于经参量过程后在新的闲频光上啁啾会加倍,从而进一步增大了信号的谱宽,并通过色散补偿介质实现了光脉冲压缩.实验给出了10GHz速率下的结果,通过泵浦光的相位调制在0.5W平均泵浦光功率条件下得到了脉宽19ps的光脉冲,结果与理论分析基本吻合.

抑光载波双边带Radio over Fiber双工通信系统设计

提出并模拟证明了基于两个电光相位调制器实现抑光载波双边带(Radio on Fiber,RoF)双工传输系统设计方案.通过改变电光相位调制器的最大相偏量,实现了抑光载波双边带信号传输——使通信带宽加倍,而且很好地控制上下行传输信号的误码率.仿真模拟结果表明,发射功率为3dBm的光信号在无放大、色散系数为20ps/(nm.km)、衰减系数为0.25dB/km的SMF-28单模光纤中传输时,其超高频RF调制信号的频率可达24GHz,数据码元传输速率可达2.5Gbit/s,传输距离40km以上.

深空通信Ka频段数传发射机的研究

针对我国今后深空探测任务的发展需求,提出了应用于深空通信的Ka频段数传发射机技术设计方案,给出了整机关键输出特性结果。采用一体化设计和数字化技术,Ka频段数传发射机实现了轻小型化和高效率。基于CCSDS(空间数据系统咨询委员会)的相关建议标准,信道编码采用级联纠错编码技术和低、中、高速率数传码分段对应选择PCM/BPSK/PM(脉冲编码调制/二相相移键控/调相)、NRZ/BPSK(非归零/二相相移键控)和SRRCQPSK(平方根升余弦-四相相移键控)的数据调制模式。Ka频段发射机采用KaSSPA(Ka频段固态功率放大器)实现了在31.84 GHz中心频率输出信号功率大于2.0 W,QPSK(四相相移键控)调制时支持最大码率2 Mbit/s。

相位调制型光纤压力传感器与智能检测系统

介绍了光纤传感器检测系统的特点和结构组成。重点分析了相位调制型光纤压力检测系统的原理及以单片机为核心的信号处理方法 。

萤火一号火星探测器深空小型无线发射机技术

对萤火一号(YH-1)火星探测器深空小型无线发射机技术进行了研究。在系统设计中分析了X波段发射机的工作模式,选择适应的通信信道,采用一体化、轻小型化技术。关键性能测试结果表明:X波段发射机各项性能参数符合要求,工作稳定,可用于地面开展甚长基线干涉(VLBI)验证试验。

光纤通信系统中光发射机的设计

光发射机功能是将AV信号接收、调制后,把电信号变换成光信号,经光纤发射出去。在光纤通信系统的原理下,对光发射机的主要组成部分电源、调频电路及锁相器在原理和实现电路上进行设计,使信号源发出的信号经过光发射机后信号失真小、信噪比高,满足信号传输高质量的要求,实现低成本高质量的AV传输解决方案。

对基于马赫—曾德干涉仪的高压电流传感器的实验研究

文章介绍了马赫—曾德干涉仪原理、光相位调制原理,并基于其设计了一套光纤传感器系统,实现了比用常规电子元件检测系统更加准确、安全、方便的对高压线电流的测量和监控。

基于ADS的毫米波收发组件设计及仿真

接收发射组件(T/R组件)是相控阵天线的核心部分,在通信、雷达等应用领域日益得到重视。针对毫米波段的T/R组件进行了研究,在相控阵技术基本原理分析基础上,对功放、低噪放、移相、衰减、开关及中频放大等模块进行了选型设计,利用安捷伦ADS软件对T/R组件进行仿真验证,仿真结果显示接收组件具有较好的噪声系数,发射组件功率输出满足设计指标要求。

S波段全液冷固态发射机设计

介绍新研制成功的应用在相控阵雷达的全液冷固态发射机。分析了本发射机系统组成与工作原理,重点介绍了采用的监控设计技术、电磁兼容技术、液冷热设计等技术。测试表明,该发射机能很好地满足各项技术指标的要求。

基于附带调相特征的雷达辐射源判别

为实现不同雷达辐射源的有效判别,提出了一种基于附带调相特征的判别方法。该方法首先找出能稳定表征雷达辐射源的附带调相特征,提取附带调相特征并计算其可分离度,而后对附带调相特征的可分离度及基于附带调相特征的判别准确率进行仿真,实验结果表明,该方法可以有效的实现雷达辐射源的判别。

基于可编程光处理器的可调UWB信号产生方案

介绍了UWB信号产生的原理,提出了一种基于可编程光处理器(POP)的可调超宽带(UWB)信号产生方案,建立了完整的理论模型,并且对这种方案进行了仿真验证,实验结果表明该方案性能稳定,对偏振态、偏置电压漂移等问题都不敏感。

通过光电相位调制和光纤光栅滤波实现Radio over Fiber传输系统设计

提出并模拟证明了基于电光相位调制(PM)和布拉格光纤光栅(FBG)实现受抑光载波的双边带(DSBOCS,Double-Sideband with Optical Carrier Suppression)的双向Radio over Fiber(RoF)传输系统网络设计方案.激光光源置于中心站,载有信息的光信号通过光纤到达基站后经FBG分成两路,其中一路是被接收的下行信号,另一路作为上行信号调制后返回中心站.通过FBG,其下行信号不但实现了受抑光载波的双边带———使通信带宽加倍,上行信号作为光源通过电光强度调制,有效地实现信息的上载.仿真结果表明,光源发射功率为3 dBm,无光放大,在色散系数为20 ps/(nm.km),衰减系数为0.25 dB/km的单模光纤中传输,超高频RF信号的频率可达24 GHz,系统码元传输速率可达2.5 Gbit/s、传输距离50 km以上.

毫米波光纤无线通信技术

随着网络电视(IPTV)、视频点播(VOD)等数字多媒体技术的迅猛发展,传统的无线通信系统已不能满足日益增长的宽带业务需求。毫米波光纤无线通信技术既充分利用了现有光纤的高带宽、低损耗等特点,又发挥了无线通信的高度灵活性优点,因此,有机结合了光纤和无线通信优点的毫米波光纤无线通信技术是最理想的选择。