一种横向耦合改进型结构极窄带声表面波滤波器研究

该文采用波导法分析了横向耦合极窄带声表面波滤波器速度变化模式,并用多物理场COMSOL软件对横向耦合声表面波滤波器的中心耦合条结构和耦合距离的变化建模进行计算,并分析频响特性。采用石英晶体作为底衬,设计了频率为898.144 MHz,插入损耗约为6 dB的极窄带声表面波滤波器并进行验证。结果表明,中心耦合条开腔结构的声表面波滤波器的相对带宽达到7.2‰,与不开腔结构5.2‰相对带宽相比,提升了2‰。这说明横向耦合声表面波滤波器的中心耦合条结构变化,能改变极窄带声表面波滤波器的相对带宽。

二维码识别技术在手术室设备中的追踪管理及应用

目的提出基于二维码识别的手术室设备管理追踪方法,通过减少信息存储的滞后,准确追踪到手术室设备应用状态及历史记录,以提升手术室设备的使用效率。方法首先通过光电扫描仪扫描手术室设备的二维码,并将其通过互联网Web服务器传输到服务器。然后,利用超带宽法存储二维码信息数据,并利用存储的信息,实现手术室新、旧设备质量的向前追踪和向后追踪。最后,将追踪信息反馈到客户端,提供设备分析依据。结果超宽带存储方法可以减少信息存储的滞后,当数据达到450万个时,延时约为270 ms。本文方法可有效追踪每个手术室内正在应用的设备,也能够准确追踪手术室设备从采购、使用、维修、售后等过程,并对其实现记录。结论该方法不仅提升了手术室设备的使用效率,还为设备的采购、使用、维修和售后服务等全过程管理提供了详实的数据支持,有助于医疗机构优化资源配置,提高手术室运营的整体效能。

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)。

100 GHz双频带通腔体滤波器的设计及制作工艺研究

针对当前双频或多频带通滤波器主要以30 GHz以内的工作范围为主,在高频毫米波范围内以单频超宽带设计为主这一现象,设计出一款可以在100 GHz~103 GHz工作范围内存在两个超窄带工作带宽的双频腔体滤波器。两个工作频段分别为100.67 GHz~101.36 GHz和102.67 GHz~102.78 GHz,与之对应的相对带宽分别为0.68%和0.11%。所设计腔体滤波器采用UV-LIGA工艺完成其样品的制备,并使用由矢量网络分析仪和扩频模块所搭建的测试平台完成测试,经测试,相对带宽的绝对误差分别为0.19%和0.02%。

一种井下人员乘车识别与定位方法

现有矿用人员精确定位系统大多基于UWB定位技术,采用人员定位卡+定位分站的布局模式,无遮挡情况下可实现厘米级的高精度定位;当井下人员乘车时,由于矿用车辆的大范围金属遮挡和车厢内人员的密集因素对定位精度的影响,难以实现乘车人员的精确定位。针对上述问题,设计1种井下人员乘车识别与定位方法,在车辆外部安装车载定位卡,同时车厢内安装接收头,通过车辆速度监测、定位卡姿态及车内测距等多信息进行人员乘车状态识别;在车载定位卡与巷道内定位分站测距的同时,通过消息复用将车内乘车人员信息透传给定位分站,定位分站通过矿井环网将乘车人员信息上传至地面数据中心。测试结果表明:该方法对人员乘车识别准确率极高,乘车人员位置信息与车辆位置同步,可有效解决井下人员乘车过程中的定位问题。

300 MHz、139 fs全光纤超短脉冲激光器

高重复频率超短脉冲光纤激光器在高效加工、生物光学成像等方面具有广泛的应用价值。报道了基于非线性偏振演化效应的高重复频率、百飞秒、集成化光纤激光源。通过集成结构实现重频300.25 MHz、脉冲宽度139 fs的脉冲激光。在384.2 mW的平均泵浦功率下,该激光器连续工作12 h,光谱输出形状未发生变化。其中在6 h内,重复频率漂移量约为25 Hz。此外,该激光器在泵浦功率为512.8 mW时,可以实现自启动,因此,这种结构简单,高重复频率的超短脉冲锁模光纤激光器是一种具有广泛应用潜力的激光源。

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。

无线定位技术及其在地下矿山中的应用

针对地下矿山对人员、设备定位的要求和井下事故发生时井下人员救援困难等特点,对现有矿山井下人员定位技术进行了系统分析和研究,论述了基于RFID射频识别技术、ZigBee技术、WIFI无线通信技术和UWB超宽带技术的矿山井下人员定位系统,提出了地下矿山应用无线定位技术实现井下人员定位的方法及其发展方向。

应用于超宽带呼吸检测的压缩感知算法研究

超宽带雷达是最近生命探测采用的主要形式,绝对带宽不小于500 MHz的带宽对前端AD采样速率要求较高。针对超宽带系统硬件成本很高有时甚至不能实现的系统搭建问题,论文提出自适应的压缩感知(CS)呼吸检测算法。根据压缩感知欠采样的特点,首次将CS原理应用在微多普勒呼吸频率检测中,对OMP和GPSR两种恢复算法进行了测试,最终采用了OMP检测算法,并设计了自适应观测字典。应用本方法采样率可以达到0.66,大大降低了前端采样压力,节约硬件实现成本,并提高了检测效率。

UWB扩频通信技术研究

该文首先介绍了采用超宽带(UWB)信号实现扩频通信的工作原理,然后分析了接收信号处理方式,并从理论上推导出表征系统性能的误比特率和最大接入用户数,最后进行了数值仿真计算,研究结果表明,UWB通信是一项很有发展潜力的高速无线接入技术。

一种低成本简化结构的超宽带光纤光源

报道了一种新型的低成本、简化结构的超宽带光纤光源。不同于常规的超宽带光纤光源,该结构只用了一个980 nm半导体激光器作为抽运源。通过调整抽运功率和掺铒光纤长度,得到了80 nm带宽的C+L波段的宽带光输出。

类别不平衡学习识别UWB定位非视距信号

非视距(Non Line of Sight,NLOS)传播是影响超宽带(Ultra-wide Bandwidth,UWB)定位精度的一个重要因素。针对UWB定位中视距(Line of Sight,LOS)信号数量大于NLOS信号数量所呈现的类别不平衡特点,提出了一种基于类别不平衡学习的NLOS信号识别方法。该方法通过给NLOS信号和LOS信号赋予不同的误分代价来训练一个带野值的支持向量数据描述(Support Vector Data Description,SVDD)学习器,实现对数量少但重要的NLOS信号的识别。仿真结果表明,当LOS信号数量远大于NLOS信号数量时,该方法对NLOS信号的识别性能优于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)。

单片机在矿井自动抄表系统中的应用

针对矿井下电量计量技术和管理存在的问题,研制了一种以电力载波传输技术为核心的煤矿远程自动抄表技术,并设计远程抄表系统的关键部分数据采集器与数据集中器的软、硬件系统。该系统具有可靠发送数据,可靠穿过变压器和抗干扰性能好等特点,通过实践验证本系统完全适合井下电量的自动抄收。

基于视觉注意机制的UWB SAR叶簇隐蔽目标变化检测

在超宽带合成孔径雷达叶簇隐蔽目标检测中,传统的UWB SAR图像变化检测方法易受图像灰度值起伏和成像条件变化的影响,致使现有的变化检测算法的性能下降.本文根据人类视觉系统的生理结构和认知特点,提出了一种基于视觉注意机制的叶簇隐蔽目标变化检测算法.该方法使用视觉注意模型,将图像的多尺度特征信息融合为单幅视觉显著图像,并利用图像局部邻域信息和目标的空间相关特性对视觉显著图中视觉注意焦点进行分层筛选和变化检测.实验结果表明:本文中基于视觉注意机制的变化检测方法可以有效检测多时相UWB SAR图像中的叶簇隐蔽目标,较之传统的基于统计原理的变化检测方法,其检测速度更快,且对场景复杂的UWB SAR图像亦具有鲁棒性.

超宽带太赫兹通信中天线结构设计及其波束色散影响分析

为克服超宽带太赫兹通信中的波束色散,当前已设计了多种基于实时延(TTD)的天线结构,但其功耗大、复杂度高。为解决这一问题,该文提出一种低功耗、低复杂度的基于串行等间距延时器的稀疏射频链天线结构。通过联合优化延时器时延和移相器相位,可以改变子载波波束方向,实现多载波波束扩展与波束聚拢,从而为不同分布场景的用户服务。具体而言,在所提天线结构下,提出一种优化延时器时延和移相器相位的方案将多载波波束扩散到不同方向,实现波束扩展,以服务分布在不同方向上的用户。然后,通过调节时延和相位使所有载波波束对准同一方向,实现波束聚拢,以服务分布在同一方向上的用户。仿真结果表明了所设计天线结构和所提优化方案的有效性。

码间干扰效应对I-UWB频谱效率的限制作用

对于脉冲超宽带(I-UWB)系统,随着传输速率的提高而增强的码间干扰致使误码率恶化,限制了可实现的最高速率,从而降低了频谱效率。作者分析了码间干扰对I-UWB频谱效率的限制作用。首先推导了I-UWB的码间干扰估算公式,然后仿真了在IEEE定义的4种信道模式下,随着传输速率的增加码间干扰对误码率的恶化作用。结果表明,如果要求未编码的误码率不高于千分之一,由于码间干扰效应,系统可实现的最大传输速率远小于传输带宽所允许的最大速率,当采用二阶高斯脉冲时最高频谱效率只有带宽的百分之几。

AWGN信道中基于时频分布的超窄带解调算法

针对脉冲位置相位翻转键控(Pulse Position Phase Reversal Keying,3PRK)调制的解调问题,基于时频分析方法,对3PRK信号的伪魏格纳-威利(PWVD)分布特性进行了详细分析,建立了3PRK调制信号相位突变与PWVD分布幅度的关系模型,利用该模型提出了一种新的基于PWVD分布的3PRK调制解调算法,并对该解调算法性能进行了仿真分析。仿真结果验证了该算法的有效性。

基于延迟锁定环超宽带通信信号的跟踪算法

对传统延迟锁定环(DLL:delay-locked loop)进行改进,以满足超宽带UWB通信信号跟踪的需要.通过给跟踪控制器定义2个新的规则,提出了适用于超宽带通信信号的跟踪算法,对鉴相特性和鉴相器输出噪声统计特性进行了理论分析,并给出了加性高斯白噪声信道下计算机仿真的结果.结果表明,通过适当选择参数tDLL和η1,所提出的跟踪环具有较大的跟踪范围和较小的跟踪抖动.

基于聚焦矩阵的超宽带信号DOA估计

超宽带(UWB-Ultra Wide Bandwidth)通信技术是无线通信中的一个非常有发展前途的技术。基于频域模型的UWB到达角估计方法只能解决非相干源问题,因此提出了一种改进的估计方法。该方法通过构造聚焦矩阵来估计相干源问题.仿真结果表明,该方法有效易行。

一种新型超宽带杯形单极子天线设计

针对现代无线通信设备多模、多频带工作、小型化的趋势，结合圆环微带天线频带宽和单极予微带天线结构简单等优点，设计了一种新型杯型单极子超宽带天线。通过打孔的方式改变辐射元的结构，使其同时具备圆环天线和单板子天线的优点，天线的性能因此大大得到改善。根据制作天线的实测结果表明，带孔杯型单极子天线在频率范围2．9～25．0GHz内VSWR≤2，覆盖了从S至K波段。该天线覆盖频带宽、结构紧凑，适用于现代无线通信。