一、直接耦合GMSK调制器低频性能的改进（论文文献综述）
王友林[1]（2021）在《光纤时间同步系统中接收和中继模块的设计与实现》文中提出传统的双向卫星时间传输（TWSTT）和卫星共视法已经无法满足精密时间同步需求,基于光纤的时间同步系统由于成本低,且具有较强的抗干扰性和高稳定性,已 经成为构建地面时钟基准网的研究热点。但光纤通信系统中激光器、脉冲发生器、电光调制器和光接收器等器件以及光纤链路的噪声和非线性等都成为制约系统性能提升的首要因素。其中,光纤时间同步系统中的光接收和中继模块用于光信号正常接收和转发,无疑对系统性能指标具有显着影响。保证接收端适应输入信号动态范围的变化,实现时间同步信号的“无失真”放大并引入较小的噪声,同时保持较高的稳定性,将是设计光接收和中继的关键技术难题。由于单频正弦信号存在周期性相位模糊的问题且基于高精度锁频求频差的定时技术尚在研究论证阶段,光纤时间同步系统通常以脉冲作为承载,以强度调制或相位调制等方式,将电同步信号转换为光信号送入光纤链路中。之后通常采用环回法（Round-Trip）或双向比对法,依托脉冲上升沿,在系统发送端将环回的接收信号和原始发送信号进行时间比对,从而完成验证和反馈以实时调整时间同步特性,实现时间粗同步。可见脉冲边沿的优化和接收放大很大程度上影响着系统同步水准,是关注的焦点。基于上述背景,本文主要研究内容如下:（1）低噪宽带平衡光电探测器时间同步信号常选用2～5 V纳秒级上升沿的秒脉冲,涵盖DC至射频等宽带频率成分,宽带探测下低噪设计保证接收脉冲时引入较小干扰是一大挑战。而长距离传输后光信号大幅衰减要求探测器提供较高灵敏度。此外接收后中继回传时要匹配中继模块的触发电平。最后为兼容相干解调系统,需要设计平衡探测。为此本文探讨并自研了多种结构光电探测器,其中基于跨阻放大（TIA）的高增益、宽动态和高速特性,选用低噪声电流的光电探测专用芯片并使用低噪设计以限制宽带高频噪声;选用大压摆率芯片产生大幅度快速上升沿响应;引入Bias-Tee低高频分离规避直流耦合对运放线性工作的影响并单独进行低频精密放大;最终设计并实现了双路放大低噪（平衡）光电探测器。该探测器高频通频带为10 kHz～360 MHz,跨阻增益10.8 kΩ,本底噪声13 mVpp;低频通路为电光调制器提供了底噪小于6 mVpp的DC～4 kHz低噪反馈控制信号。达到和商用探测器同等水平。平衡探测器两臂共模抑制比（CMRR）在高频段达11 dB以上。经实验测试验证,在使用该探测器的实验室1400 km光纤时间同步时间双向比对系统中测得时间同步抖动标准差即STD等于29.77 ps@27 hour。背靠背情况下STD=13.18 ps@45 hour。满足实验室系统基本要求。（2）宽带功分器进行时间比对时,需要使用宽带功分器以保证两路比对信号的高度一致性（同源性）,从而提高时间同步的精确性和稳定性。因而设计一分二甚至一分N等分功分器是必要的,其中二、三端口间要具备尽可能高的隔离度以削弱端口间信号的相互影响。以威尔金森功分器为理论基础,基于多节λ/4阶梯阻抗变换和阻抗变换低通原型滤波器,设计完成了 DC～400 MHz微带线和集总LC型宽带二等分功分器。两种功分器分配损耗小于3.7 dB,二、三端口隔离度13 dB以上。测得系统方波发生器同一端口功分出的两路信号时间比对稳定性STD<1.4 ps,明显优于方波发生器两不同端口测得的约7 ps的STD指标。（3）亚纳秒级脉冲发生器同时为改善光纤链路中的脉冲特性,可在发送端或接收中继处引入脉冲发生器,通过原脉冲信号触发,重新产生更高质量的脉冲信号。基于射频晶体管（RF BJT）的雪崩效应,设计实现了亚纳秒级脉冲发生器。测得输出脉冲下降沿达600ps以内,接入系统后显着缩短了同步脉冲的边沿上升时间。下降沿时间抖动STD<8ps,没有明显降低源脉冲的稳定性。
胡雨润[2]（2021）在《基于声光调制的准分布式光纤振动传感研究》文中认为干涉型光纤传感器由于其抗电磁干扰、耐腐蚀、探测灵敏度高、体积小、易于集成、探头本征无源等突出优势,在水声探测及地震海啸预警等领域中的研究和应用越来越广泛。在振动传感系统中,结合光学复用技术能够形成大规模的干涉型传感阵列,从而实现准分布式传感结构。同时基于声光调制器产生的脉冲信号具有较高消光比,有助于提升准分布式系统整体的性能。此外,干涉信号的相位解调方法也在检测过程中起到了关键性作用。因此以准分布式干涉型光纤传感技术为手段,通过对干涉信号的相位信息进行分析,便可实现对被测振动信号的恢复和检测。本文针对光纤干涉型振动传感系统进行了一系列的研究及分析,主要内容如下:（1）为解决干涉型传感系统中存在的随机相位衰落现象,对相位生成载波零差检测以及外差检测两种技术进行了研究,并针对相位生成载波技术中由于调制深度漂移产生的影响,提出了一种改进的相位解调算法。相比较于传统的解调算法,该算法采用微分交叉相除的方式消除了解调过程中调制深度对系统性能的影响。通过相关的仿真工作对该算法进行了验证,仿真结果表明,当调制深度在0.5-3.5rad范围内变化时,改进算法的解调性能始终保持稳定。同时,从频谱结构和动态范围影响因素两方面对零差检测与外差检测两种方案进行了对比与分析,结果表明在大信号检测与减少低频噪声等方面,外差检测具有明显的优势。（2）在对声光调制信号性能分析的基础上,将时分复用技术与干涉仪结构相结合,提出了一种基于外差探测的准分布式光纤振动传感结构。在此基础上,对声光调制脉冲信号的时序和传感基元进行了仿真,并对系统的关键参数如耦合器分光比、系统损耗以及串扰进行了相关分析。此外,对系统光电探测部分的电路进行了设计,该电路结构不仅能够将光电流信号转换为电压信号,同时也可以实现信号的放大功能,经仿真表明该光电探测电路的带宽可达30MHz,且增益达到了120d B。对该光电探测模块的电路板进行了制作,然后将正弦信号调制到光载波上并对其进行检测,实验结果表明该电路能够实现光电转换与信号放大的功能。最后,对振动传感基元的链路进行了设计和搭建,并分别实现了对100Hz和1KHz振动信号的检测,对振动传感阵列的应用和发展具有一定的参考意义。
于彦雪[3]（2021）在《多场景应用并网逆变器建模与同步稳定性研究》文中研究说明随着新能源渗透率的日益增长,新能源发电并网技术需要从“被动适应”到“主动支撑和自主运行”转变,并网逆变器的高可控性和灵活性为实现该转变提供了可能,但同时也引发了复杂的同步失稳事故,危及电力系统的安全稳定运行。针对锁相环（Phase Locked Loop,PLL）和虚拟同步机（Virtual Synchronous Generator,VSG）同步控制下并网逆变器面临的静态失稳和小信号同步失稳问题,本文以多场景应用逆变器并网系统为研究对象,包括基于PLL的电流控制型逆变器（PLL-based Current Controlled Inverter,PLL-CCI）并网系统、基于VSG的电压控制型逆变器（VSG-based Voltage Controlled Inverter,VSG-VCI）并网系统及PLL-CCI与VSG-VCI混合并网系统,通过建立统一的数学模型,对PLL-CCI和VSG-VCI在不同应用场景且不同电网强度下的同步特性、同步失稳机理及稳定性提高方法展开深入研究,为合理选择并优化并网逆变器的同步控制方法提供理论依据和实践指导,推动新能源发电友好并网。研究多场景应用并网逆变器因稳态工作点缺失而出现的静态失稳问题。通过建立不同应用场景下PLL和VSG的准静态模型,分析PLL和VSG的同步机理,揭示PLL之间、VSG之间以及PLL与VSG之间的耦合机制,进而研究不同应用场景下PLL-CCI和VSG-VCI的静态同步稳定性。同时,通过分析多场景应用并网逆变器的功率传输特性,研究不同应用场景下PLL-CCI和VSG-VCI的静态功率稳定性。在此基础上,确定不同应用场景下影响并网逆变器静态稳定性的主要因素,明确PLL-CCI、VSG-VCI以及PLL-CCI与VSG-VCI混合并网系统内各逆变器稳态工作点存在的条件,以便合理设定并网逆变器在不同应用场景且不同电网强度下的给定信号,避免系统发生静态失稳。基于谐波线性化原理,建立用于多场景应用并网逆变器小信号同步稳定性分析的统一数学模型。通过分析频域内小信号扰动的响应过程,分别建立PLL-CCI的耦合序导纳模型、单环和多环控制型VSG-VCI的耦合序阻抗模型。基于耦合序导纳或序阻抗模型,研究逆变器与电网之间电路耦合和频率耦合的相互作用过程,建立用于单逆变器并网系统小信号同步稳定性分析的等效序导纳比或阻抗比模型。基于等效序导纳模型,研究逆变器与逆变器之间的耦合作用关系,建立用于多PLL-CCI并网系统、多VSG-VCI并网系统以及PLL-CCI与VSG-VCI混合并网系统小信号同步稳定性分析的等效序导纳比模型。研究多场景应用并网逆变器因同步控制阻尼不足引发的小信号同步失稳问题。基于等效序导纳比模型,同时分析频率耦合和负阻尼对PLL-CCI低频耦合谐振的影响规律,并研究多PLL-CCI并网系统的低频耦合谐振特点。基于序阻抗模型,研究单环和多环控制型VSG-VCI的同步频率谐振现象,揭示其与序阻抗“负阻尼”之间的关系,分析VSG同步控制、虚拟阻抗、内环控制等耦合控制对同步频率谐振的影响规律。基于序阻抗比或等效序导纳比模型,对VSG-VCI并网系统以及PLL-CCI与VSG-VCI混合并网系统的小信号同步稳定性进行研究,并将其与PLL-CCI并网系统的小信号同步稳定性进行对比,明确弱电网下多场景应用并网逆变器同步控制的优化设计方向。针对弱电网下同步稳定性问题突出的PLL-CCI,研究其同步稳定性提高方法。针对PLL-CCI的静态失稳问题,利用PLL-CCI自身的多功能控制优势,提出一种无功电流补偿控制策略,在满足并网点电压跌落不超过10%、功率因数不低于0.9的前提下,提高PLL-CCI的静态稳定性。针对PLL-CCI的低频耦合谐振问题,基于序导纳模型,一方面,在保留PLL的前提下,采用前馈控制技术,研究兼顾PLL动态性能和稳定性的CCI并网系统的小信号同步稳定性提高方法;另一方面,从移除PLL的角度,采用滤波技术,研究基于瞬时功率理论的无PLL控制CCI并网系统的小信号同步稳定性提高方法。
孙婷[4]（2021）在《基于循环频移的可调谐光学频率梳技术研究》文中指出近些年来,光频梳因为结构简单、成本低以及易于操作等优点成为光通信系统的理想光源,在微波光子学领域具有广阔的应用场景。为了促进光频梳相关技术进一步发展,追求更优质的光频梳尤为重要。本论文首先从光频梳的产生机制展开研究,主要研究了循环频移产生光频梳的方案中高边模抑制比、梳齿间隔可调谐性和梳齿根数的可控性等问题。然后利用光频梳独特的时间和光谱特性,在频率测量的应用方向上进行了探索性研究,具体展开工作如下:1、针对基于循环频移产生光频梳的方案,介绍了方案结构中影响输出光频梳性能的因素,包括IQ调制器的射频驱动信号及直流偏置电压、放大器的输出饱和功率以及激光器的中心波长。结合仿真结果,分析产生高质量光频梳的条件以及相关参数的偏移值最大范围。一是在IQ调制器产生单边带过程中,为了获得功率较高的信噪比,则需要保证射频信号幅度满足Vpp<1.17Vπ;二是如果想边模抑制比达到30dB,那么加载在IQ调制器上的两路射频驱动信号相位偏离值要保证在±0.02π范围内,功率偏差值要在0.5dB以内,直流偏置电压偏离准确位置保证在±0.02Vπ范围内。2、在传统循环频移结构中电域模块部分引入移相器,旨在优化光频梳的输出性能指标,随后依照实验结构搭建循环频移平台,得到在平坦度2.8dB内,梳齿间隔9-14GHz灵活可调谐、90根可控的光频梳谱线。3、利用循环频移产生的高质量光频梳,仿真验证了在瞬时频率测量方向上的方案可行性,针对该方案存在的盲点给出改进方案,引出一种特殊型多重频递进式光频梳,并利用此方案进行待测信号的频率测量,最后通过仿真分析4个不同位置的典型频率点来验证该方案的有效性和算法的正确性。综上所述,本论文从光学频率梳的产生方式和光频梳的应用两个维度展开研究,基于循环频移产生光频梳的方案不仅系统实现简单,且输出光频梳灵活性强,稳定性高。
唐宇[5]（2021）在《光电振荡器和光载无线技术的应用研究》文中研究说明近年来,微波光子学在光通信、光纤传感等领域发挥了重要作用。微波光子技术融合了微波技术和光子技术的优点,为实现高质量的光通信和快响应、高分辨率的传感提供了新的可能。与传统的电子技术相比,微波光子技术具有抗电磁干扰,带宽大,功能灵活等众多优势。本文针对微波光子技术近年来的研究热点和需求,结合光电振荡器（OEO）和光载无线（RoF）技术等相关内容,对信号生成和处理,光纤传感等问题进行了理论和实验研究。取得的主要研究成果如下:1.提出了一种基于偏振敏感相位调制器（PM）的倍频OEO,可对光时分复用（OTDM）信号进行多重时钟恢复、解复用等处理。利用该倍频OEO对20 Gb/sOTDM信号实验进行了支路时钟信号、群路时钟信号和二倍频时钟等多重时钟信号提取,及二重解复用。同时,实验实现了不归零码信号的时钟恢复,码型变换和串并转换。该方案可以避免偏压漂移的问题,具有灵活、价格低廉的特点。2.提出了一种基于OEO的快响应、高分辨的色散测量方案。该OEO的振荡频率主要由马赫曾德尔干涉仪（MZI）两臂长度差及待测器件的色散值共同决定。当环路中待测器件的色散值发生变化时,OEO的振荡频率就会发生变化,因此待测色散值就可以由OEO的振荡频率得到。实验测量了长度为20 km～100 km的光纤的色散值,与商用色散测量系统测得的色散值相差不超过3.2%。该方案结构简单,测量速度快,分辨率高,在光通信系统中有广泛的应用前景。3.设计了一种用于快响应、高分辨距离传感的OEO结构。将一对准直透镜植入MZI的一个臂,这对准直透镜之间的距离信息决定MZI干涉谱的信息,并且最终反映到OEO的振荡频率上。准直透镜的植入有效地增加了距离传感的范围,实现了0～12 mm范围内的距离传感,距离传感灵敏度为0.285 MHz/μm,分辨率为0.07μm。该方案灵敏度高,测量速度快,线性度好,可应用于未来的高质量距离传感系统。4.提出了一种基于级联光纤布拉格光栅-法布里-珀罗（FBG-FP）腔的双频OEO,可用来进行曲率和温度的传感。刻于双芯光纤上的FBG-FP腔同时对曲率和温度敏感,刻于普通单模光纤上的FBG-FP腔仅对温度敏感。通过监测OEO的振荡频率,可以得到曲率和温度信息。实验结果表明,该传感系统的曲率和温度灵敏度分别为-1.19 GHz/m-1和1.14 GHz/oC。该方案具有探测速度快,灵敏度高和分辨率高的优点。5.设计了一种利用光子辅助的载波相移双边带（CPS-DSB）调制产生频移键控（FSK）信号的方案。该方案的核心器件是级联的马赫曾德尔调制器（MZM）和PM,两调制器具有偏振敏感特性且主轴相互垂直。在MZM中实现了一种边带与光载波垂直的特殊双边带调制,通过在PM上加载幅度不同的电信号给光载波引入不同的相位,从而实现CPS-DSB调制信号,并在起偏器上干涉后形成基频或倍频信号。实验中分别成功生成了载波频率为4/8 GHz,速率为0.5 Gb/s的FSK信号和载波频率为8/16 GHz,速率为1 Gb/s的FSK信号。该方案降低了对各种光电器件带宽的要求,支持高速和宽带操作。6.设计了一种大容量、长距离的毫米波固定-无线接入方案。该方案使用了强度调制和直接检测的方式,并采用了正交频分复用（OFDM）信号。利用比特加载算法,可以将不同阶数的正交幅度调制信号调制到由信道的不平坦引起的信噪比不同的子载波上,以最大化系统吞吐量。实验结果表明,在满足前向纠错阈值的条件下,信号在光纤中传输25 km后速率仍高达到9 Gb/s。该接入网可以用于未来千兆级“无处不在”的网络连接。
闵浩[6]（2021）在《高速量子密钥分发中的光源和数据采集系统研究》文中研究表明量子密钥分发（Quantum key distribution,QKD）是一种运用量子力学的基本原理实现的保密通信技术,其在军事和商业上都有巨大的应用潜力。自从1984年第一个QKD协议被提出以来,经过三十多年的高速发展,QKD在理论和实验两方面都有巨大的进步,并且正逐步走向产业化。实用化的QKD系统需要有足够的安全成码率（SKR）,当QKD系统具体的实施方案和传输信道都确定后,提升系统重复频率就是提高成码率的最重要手段之一。在早期QKD系统中,单光子探测器的性能是重复频率提升的最大障碍。而当频率提升到GHz级别之后,QKD系统的各个组成部分都面临着苛刻的要求,可能成为新的瓶颈。针对高速QKD的需求,本文从半导体激光光源,光调制器驱动电路以及高速的数据采集系统等几个方面开展了研究。在光源方面,本文首先研究了半导体激光器的直流特性,设计了针对半导体激光器的高精度低温漂的温度控制和电流控制电路,并通过干涉法精确地测量了激光器的温度漂移。其次,为了得到高速的光脉冲,从速率方程出发研究了增益开关半导体激光器的性质以及其对电脉冲信号的需求,并设计了高速的激光器脉冲驱动电路。由于光源的光谱宽度对测量设备无关QKD（MDI-QKD）有显着影响,本文利用自制的可调谐激光器表征了光脉冲的啁啾性质。综合以上的研究结果以及光源滤波技术,在1.25GHz的重复频率下得到了消光比29.5dB的光脉冲,并且实现了 0.484的HOM干涉对比度。在此之外,还得到了室温下10小时内温度稳定性在0.004℃的温度控制电路和漂移8.5ppm的电流控制电路,能够用于某些需要光锁相环路的QKD之中。在调制器驱动方面,本文针对GHz的QKD实验需求,设计了多通道多幅度的高速调制器驱动电路,在5GHz随机码驱动的情况下,最高的输出幅度可达7.5V。针对多路信号间相位关系不确定的问题,本文利用边沿触发器的特性实现了高速串行收发器（SerDes）的通道间相位自动对齐。经测试在不采用高精度的TDC的情况下,对齐精度可达2.5ps,足以满足目前GHz高速QKD的实验需求。本文还设计了一种非浮地输出的放大电路,目前已经在2GHz重复频率下实现了5V的摆幅,可以适用于QKD实验中调制器需要连接到地的情况。在数据采集方面,针对系统时钟频率以及光子计数率的提升和单光子探测器通道数的增加带来的新挑战,本文设计了一种基于高速SerDes的多通道探测器数据采集系统,能够实现2.5GHz时钟频率的QKD系统中32通道超导纳米线单光子探测器输出信号的同步接收和实时符合筛选。该系统采用10GHz的采样时钟,原理上可以支持10GHz的QKD实验。论文的研究工作支持了多个高速QKD实验,其创新之处总结如下:1.设计了低噪声低温漂的半导体激光器控制器,并且采用干涉的方法精确地测定了温漂。通过高精度控温结合增益开关和光源滤波的技术手段得到了1.25GHz重复频率的MDI-QKD光源,其消光比为29.5dB,双光子干涉对比度可达0.484。2.通过多通道波形合成得到5GHz重复频率下的4幅度光调制器驱动信号,最大幅度可达到7.5V。利用边沿触发器的性质实现了多通道SerDes相位的自动对齐,对齐精度2.5ps RMS精度,与目前基于高精度TDC手段得到的结果相当。3.实现了 GTX接收器的单端直流接收以及1.6ps步长移相,并以此为基础设计了多通道的高速的单光子探测器信号同步接收以及实时符合筛选系统,原理上支持10GHz的QKD实验。
袁飞[7]（2021）在《高速光电子/光子器件频响特性精细表征技术研究》文中进行了进一步梳理5G时代的正式开启,以及光传感和光信息处理等领域的快速发展,对光电子及光子器件的集成度和器件特性指标提出了更高的要求,频响特性作为器件的关键工作指标迫切需要进行高精度和多维度的表征。传统光谱分析方法,受限于光栅的分辨率无法实现高精度频响特性表征,基于光信号调制的电信号分析方法将光信号转换至电域进行处理,得益于电谱的高分辨率,这种方法有望实现高精度的器件幅频响应和相频响应的表征,对器件的设计、制作和应用具有重要的意义。本文围绕光通信和微波光子系统中的核心器件窄带光滤波器、电光调制器、集成电吸收调制激光器的频响特性表征技术进行了研究。主要研究内容如下:（1）针对窄带光滤波器中光纤尾纤和自由空间光耦合而引入的附加相移湮没器件相频响应且无法通过校准消除从而导致无法对器件相频响应高精度表征的问题,提出了基于Kramers-Kronig关系与Wiener-Lee变换的器件本征相频响应恢复算法,该算法通过测量器件的幅频响应即可对器件的相频响应进行恢复。算法利用响应函数实部与虚部之间的Kramers-Kronig关系,并结合Kramers-Kronig关系中的最小相移条件和Wiener-Lee变换中幅频响应为偶函数的条件,通过构造过渡响应函数实现本征相频响应的恢复。在仿真验证了算法的可行性后,分别测量了非零色散位移光纤、单模光纤中受激布里渊增益,以及相移光纤光栅阻带的幅频响应和相频响应,进而通过算法恢复了器件的本征相频响应,对算法进行了验证。在此基础上,将算法推广至微波器件的频响特性表征,成功恢复了微波带通滤波器和90度电桥的相频响应,该算法可有效提升微波器件的测量效率并降低测量成本。最后,对算法的误差和适用范围进行了讨论。（2）针对基于逐点扫描的频谱响应特性表征方案中,测量时间随测量精度和带宽提高而增加的问题,提出了一种基于微波光子扫频的超快、高精细光学矢量分析技术方案。通过线性调频信号驱动双平行马赫-曾德尔调制器产生宽带、高线性度光学线性扫频信号,用于实现待测器件频响特性的快速扫描,并通过外加单音本振微波信号进行下变频,实现低频数字化探测。最终,基于数字域内的希尔伯特变换获得待测器件的幅频响应和相频响应。该方案实现了对一段3 km非零色散位移光纤中受激布里渊增益和相移光纤光栅阻带频响特性的高精度、超快表征,频率分辨率达到20 k Hz,测量时间仅需20μs。（3）针对高速电光调制器频响特性表征的自外差分析法,存在探测器不平坦响应引入的误差、需要高频探测以及需要使用多个微波源的问题,提出了一种基于双频信号下变频的高速电光调制器频响特性高精度表征技术方案。该方案由耦合器和声光移频器产生双频光载波信号,进而通过单音调制下的抑制载波光双边带调制产生双频探测信号。在光电探测器中对携带调制器频响信息的双频探测信号进行下变频,实现了固定低频探测,且消除了探测器不平坦响应引入的测量误差,最终通过提取电域内的幅度信息实现高速电光调制器的频响特性表征。此外,通过扣除调制器输入微波功率的起伏对测量结果进行了校准,实现了对高速电光调制器频响特性的高精度表征。该方案在有效减少测量误差的同时降低了探测成本并提升了探测效率。最后,分别从测量方案的误差传递因子和调制器输出光场的解析表达式出发,仿真并分析了调制器输入微波功率起伏和非理想消光比引入的测量误差。（4）对集成电吸收调制激光器内部光电相互作用的表征技术进行了研究,并建立了一个电-电-光的三端口网络以表征其频响特性。从激光速率方程和量子限制Stark效应出发,通过数学推导建立了DFB激光器和电吸收调制器的本征电路模型,进而将其本征网络与寄生网络组合从而建立了集成电吸收调制激光器的三端口网络等效电路模型。根据集成电吸收调制激光器S参数的测试结果,通过迭代计算获得了等效电路模型中各个元件的参数值,并对集成电吸收调制激光器的S11、S22、S31、S32、S12、S21参数进行了仿真,其中S12、S21参数表征了器件内部的光电相互作用,实现了对集成电吸收调制激光器内部光电相互作用的表征。最后通过改变等效电路模型中影响光电相互作用的元件参数（受控系数K、耦合电容Cg、耦合电阻gR）对器件内部的光电相互作用进行了仿真和分析,为集成器件的设计和应用提供了一种有效的分析方法。
熊吉[8]（2021）在《基于时频压缩的高性能瑞利散射型光纤分布式传感研究》文中研究表明瑞利散射型分布式光纤传感由于其响应速度快、灵敏度高、传感距离长等优点成为了近年来的研究热点,已经初步应用到地震波监测、地质勘探、智能交通、大型结构健康监测等领域。常见的瑞利散射型分布式光纤传感有:适用于动态应变传感的相位敏感型光时域反射计（phase-sensitive optical time domain reflectometry,Φ-OTDR）、可用于动静态温度和应变传感的相干光时域反射计（coherent OTDR,COTDR）和光频域反射计（optical frequency domain reflectometry,OFDR）。目前基于瑞利散射的分布式光纤传感系统各项性能参数之间相互耦合,且频率响应带宽、空间分辨率、测量范围等性能参数受限于传统电学设备的电子瓶颈,使得传感系统的综合性能提升存在巨大的挑战。为此,本论文对传感系统的频率响应带宽、最小可测应变、测量摆率等性能指标的限制因素进行了系统性分析,并以此为指导,分别提出了正负频复用、脉冲压缩COTDR、频域子啁啾脉冲提取算法（sub-chirped-pulse extraction algorithm,SPEA）、时域SPEA等技术。以啁啾脉冲的时域压缩为基础实现了传感系统的频率响应带宽、传感距离、最小可测应变、测量摆率等参数的提升;以啁啾信号的频谱压缩为基础,突破了接收机带宽对COTDR传感系统空间分辨率和测量范围的限制。本文具体的研究内容如下:（1）针对相位解调Φ-OTDR频率响应带宽与传感距离、接收机带宽之间的相互限制,提出正负频复用来提升系统频谱利用率,从而在不牺牲其他参数和不增加接收机带宽的前提下,实现频率响应带宽的提升。从信号处理的基础理论出发,推导了正负频复用实现的原理,阐明了如何使用负频带资源来倍增传感系统的最大可用带宽。提出将数字幅度预失真引入到单边带调制中,提升了调制信号的有效输出功率和边带抑制比,为高性能的正负频复用奠定了基础。从理论和实验上证明了正负频复用不会对传感系统信噪比造成影响。最后,利用正负频复用良好的兼容性,结合时域脉冲压缩技术、分布式拉曼放大技术和频分复用技术,在103 km的光纤上实现了频率响应带宽为10.8 k Hz的动态应变传感。相比于传统Φ-OTDR,频率响应带宽的提升超过了20倍。（2）针对传统COTDR传感系统空间分辨率与最小可测应变相互限制以及频率响应带宽低的问题,提出了时域脉冲压缩COTDR,可以在不牺牲空间分辨率的前提下,减小最小可测应变;提出了频域SPEA,克服了COTDR传感系统频率响应带宽低的缺点。通过计算无偏估计量方差下限的方法,推导出了相干探测瑞利散射图样解调COTDR可测应变的克拉米-罗下界（Cramér-Rao Lower Bound,CRLB）,并以此为指导,提出使用时域脉冲压缩技术来突破瑞利散射图样解调COTDR空间分辨率与最小可测应变之间的相互限制。针对COTDR传感系统需要多次扫频来获取完整瑞利散射图样导致频率响应带宽低的问题,通过对散射信号的频域特性分析,提出了基于频域SPEA的COTDR传感系统,实现了瑞利散射图样的一次性获取,从而在原理上可将系统的频率响应带宽提升两个数量级以上,并在实验上实现了237倍的提升。最后,充分探索了系统在动态应变传感、低频响应、抗噪声性能、长距离传感等方面能力,展示出了相比于与传统相位解调Φ-OTDR、单频脉冲COTDR传感系统、啁啾脉冲Φ-OTDR等系统的明显优势。（3）针对基于COTDR传感系统空间分辨率和测量范围受限于接收机带宽的问题,提出时域SPEA,并与去啁啾技术相结合,极大地降低了传感系统对接收机带宽的需求。利用去啁啾技术的频谱压缩特性,将大带宽瑞利散射信号压缩为小带宽接收信号;并通过对该信号时频特征分析,提出了时域SPEA,实现了大频率范围瑞利散射图样的获取,从而实现了高空间分辨率、大测量范围的应变传感。静态应变传感实验表明此方法与OFDR传统解调方法相比明显地减小了粗大误差。在920 m的瑞利增强光纤上实现了60με的测量范围和28.4 cm空间分辨率的动态应变传感,最小可测应变为80.7 pε/（?）。与基于瑞利散射图样的COTDR相比,在相同的空间分辨率和测量范围的性能下,接收机带宽的需求减小了约9倍。综上所述,本论文聚焦于瑞利散射型分布式光纤传感综合性能的提升,通过分析关键性能指标的主要限制因素,提出相应的提升方法,为瑞利散射型分布式光纤传感的性能极限探索提供了新思路。
徐浩于[9]（2021）在《宽带微波窄脉冲调制源研究》文中研究说明微波窄脉冲调制信号被广泛应用于电子对抗、脉冲雷达、医疗成像、高功率微波对抗和相关效应研究等领域中。在微波激励热声成像中,微波脉冲信号的脉冲宽度是决定成像分辨率的最重要因素;在高功率微波效应研究中,具有较高隔离度的窄脉冲信号才具有实际应用价值。然而市面上脉宽小于10ns的微波窄脉冲调制源价格仍然十分昂贵,且隔离度和调制波形不够理想。基于此本文开展了基于二极管调制方式的窄脉冲调制技术研究,设计了两种体型较小、价格低廉,应用方便的宽带微波窄脉冲调制器,并与锁相微波源结合获得宽带、高隔离度的窄脉冲调制信号。本文的研究工作主要分为以下几部分:首先,本文分析了微波窄脉冲调制器的基本原理和基于PIN二极管的微波开关在脉冲调制过程中存在的诸如开关时间长短、脉冲波形失真和隔离度不足等问题,分别提出了基于肖特基二极管的级联式微波脉冲调制器和双平衡结构的宽带微波窄脉冲调制器设计方案。然后,利用电磁仿真软件ADS对二极管级联式脉冲调制器进行电路原理仿真,并结合HFSS全电磁仿真软件进行场路联合仿真提高设计的准确性,通过场路联合仿真的方法,改进调制器腔体有效改善空间耦合,提升调制器的隔离度。为了减小集总参数器件产生的寄生参量,采用螺旋电感和微带高通滤波器等分布式元件设计调制端口的偏置和接地通路,有效改善调制器的带宽和脉冲包络波形。其次,采用场路联合仿真的方法设计双平衡结构的宽带微波窄脉冲调制器。重点对双平衡电路的宽带巴伦进行分析和设计,设计了几种典型的宽带巴伦,并对各自的性能进行了比较,最终确定微带渐变式宽带巴伦作为双平衡式脉冲调制器的宽带转换巴伦。另外,在调制信号注入通路和接地回路引入螺旋电感,有效改善了调制端口的匹配情况,提高调制器的隔离度和带宽。最后,设计了微波调制源的宽带微波源,采用基于锁相环的宽带微波源,能够稳定输出2-12GHz的连续波微波信号。对所设计的两种微波窄脉冲调制器和微波锁相源进行加工,并搭建实验平台进行调试和测试。测试结果显示,在工作频率内,在无腔体的情况下二极管级联式窄脉冲调制器产生的微波脉冲的隔离度能够大于45d B,上升/下降沿小于3ns,重频可达1MHz,脉宽大于5ns。在2-10GHz的工作频率范围内,双平衡式脉冲调制器输出的脉冲信号隔离度优于20d B,上升/下降沿小于5ns,重频可达1MHz,脉宽大于10ns。两种脉冲调制器均显示了良好的脉冲调制特性。
庄哲瀚[10]（2021）在《面向4G/5G通信的宽带高效率包络跟踪CMOS电源调制器设计》文中进行了进一步梳理第四代、第五代移动通信系统采用高频谱效率的信号调制方式,允许更高的传输速率和更大的信号带宽。但高峰值平均功率比的信号使功率放大器大部分时间工作在低效的深度功率回退区。包络跟踪方案作为面向4G/5G通信,能有效提高射频功率放大器能量效率的技术之一,其中宽带高效率的包络跟踪CMOS电源调制器仍然是包络跟踪系统中最具有挑战的模块之一。本论文主要针对4G/5G信号高效宽带的包络跟踪CMOS电源调制器进行了研究,总结了现有电源调制器拓扑结构,分析了电源调制器的基本工作原理和设计考虑,并设计了两款宽带高效电源调制器。设计一是三电平滞回控制混合型包络跟踪电源调制器,主要由200MHz轨到轨class-AB线性放大器和滞回控制三电平开关变换器构成;电容电流积分检测电路联结了二者,在两个放大器之间平缓地分配了输出功率,因此慢通路开关变换器只输出直流低频功率,而快通路线性放大器对高频功率进行响应。三电平开关变换器的使用减小了开关频率和输出纹波,实现缓慢跟随,提高了开关级效率的同时减缓了线性放大器的带宽需求。此电源调制器对4G通信LTE-20MHz信号实现了精确跟随,最大输出功率为0.9W,峰值效率为92%。设计二是面向5G宽带应用的交流耦合电源调制器,支持100MHz带宽的上行信号。该设计从系统结构上通过交流耦合电容分离了线性放大器和开关放大器输出功率,结合线性级电流检测和耦合电容电压检测,同步控制了线性放大器电流和耦合电容上的直流电压偏移,其中该直流电压偏移带来了线性放大器电源电压的降低,大大减小了线性级直流功耗。另外,本论文提出了利用包络信号斜率预测线性放大器转换过程的压摆率增强电路,加强了电源调制器对宽带包络信号的跟踪能力。仿真结果给出该电源调制器对NR-100MHz信号,实现了最大1.09W的输出功率,93.7%的峰值效率,1.4V的最大电压输出范围。
二、直接耦合GMSK调制器低频性能的改进（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、直接耦合GMSK调制器低频性能的改进（论文提纲范文）
（1）光纤时间同步系统中接收和中继模块的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 光纤时间同步的历史和研究现状 |
| 1.3 光纤通信系统与光接收模块 |
| 1.3.1 光接收机 |
| 1.3.2 低噪宽带光电探测器 |
| 1.3.3 宽带功分器和窄脉冲发生器 |
| 1.4 论文研究内容及章节安排 |
| 第二章 光电探测器基础 |
| 2.1 光电二极管 |
| 2.2 运算放大器基础 |
| 2.2.1 运放基础知识 |
| 2.2.2 性能参数 |
| 2.3 运放类型 |
| 2.3.1 几种运放类型 |
| 2.3.2 电流反馈型运放 |
| 2.4 前置放大电路 |
| 2.4.1 HIA高阻放大 |
| 2.4.2 LIA低阻放大 |
| 2.4.3 TIA跨阻放大 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 低噪光电探测器设计 |
| 3.1 需求分析 |
| 3.2 基本结构和噪声分析 |
| 3.2.1 前置放大噪声分析 |
| 3.2.2 跨阻前置放大稳定性 |
| 3.3 技术路线 |
| 3.4 电路设计与仿真 |
| 3.4.1 光电二极管选型 |
| 3.4.2 跨阻单端结构 |
| 3.4.3 跨阻低高频分离结构 |
| 3.4.4 跨阻单端转差分结构 |
| 3.4.5 低阻单端转差分结构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 光电探测器电路实现与实验 |
| 4.1 稳压芯片与直流供电 |
| 4.2 物料选取 |
| 4.2.1 阻容感元件 |
| 4.2.2 其他 |
| 4.3 PCB设计和器件封装 |
| 4.3.1 板材选取 |
| 4.3.2 PCB设计与布局布线 |
| 4.3.3 电路封装 |
| 4.4 电路测试与结果分析 |
| 4.4.1 探测器概览 |
| 4.4.2 测试系统搭建 |
| 4.4.3 跨阻放大结构 |
| 4.4.4 低阻放大结构 |
| 4.4.5 探测器时间稳定度测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 光纤时间同步系统接收和中继模块优化 |
| 5.1 超窄脉冲发生器 |
| 5.1.1 电路结构与原理 |
| 5.1.2 电路设计与仿真 |
| 5.1.3 性能测试 |
| 5.2 宽带功分器 |
| 5.2.1 功分器基础 |
| 5.2.2 微带线宽带功分器 |
| 5.2.3 集总宽带功分器 |
| 5.2.4 性能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（2）基于声光调制的准分布式光纤振动传感研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 光纤振动传感研究现状 |
| 1.2.1 干涉型光纤振动传感器 |
| 1.2.2 准分布式光纤振动传感网络 |
| 1.3 相位解调方法研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 干涉型光纤振动传感理论基础 |
| 2.1 光纤干涉传感原理 |
| 2.1.1 光的干涉形成条件 |
| 2.1.2 振动信号光纤相位调制机理 |
| 2.2 声光调制器原理 |
| 2.2.1 声光效应与衍射类型 |
| 2.2.2 声光调制器 |
| 2.3 偏振衰落与随机相位衰落 |
| 2.3.1 偏振衰落 |
| 2.3.2 随机相位衰落 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 相位检测技术研究 |
| 3.1 相位生成载波零差检测 |
| 3.1.1 PGC调制基本原理 |
| 3.1.2 相位解调算法研究 |
| 3.1.3 调制深度对于系统的影响 |
| 3.2 PGC解调改进与仿真 |
| 3.2.1 改进结构设计 |
| 3.2.2 仿真结果分析 |
| 3.3 外差检测 |
| 3.3.1 外差检测原理 |
| 3.3.2 外差信号解调方式 |
| 3.4 检测方案对比分析 |
| 3.4.1 干涉信号频谱分析 |
| 3.4.2 动态范围 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 准分布式振动传感系统 |
| 4.1 基本结构与工作原理 |
| 4.1.1 基于外差检测的准分布式光纤振动传感结构 |
| 4.1.2 声光调制脉冲信号分析 |
| 4.1.3 传感基元仿真 |
| 4.2 系统参数分析 |
| 4.2.1 损耗与耦合器分光比 |
| 4.2.2 系统串扰 |
| 4.3 光电转换电路设计 |
| 4.3.1 电路设计与器件选型 |
| 4.3.2 仿真测试与原理图 |
| 4.3.3 实验测试结果 |
| 4.4 单个基元振动实验测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）多场景应用并网逆变器建模与同步稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 并网逆变器的同步控制及其同步稳定性问题 |
| 1.3 并网逆变器的同步稳定性研究现状 |
| 1.3.1 并网逆变器的静态稳定性研究现状 |
| 1.3.2 并网逆变器的小信号同步稳定性研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 多场景应用并网逆变器静态稳定性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 PLL-CCI并网系统静态稳定性研究 |
| 2.2.1 PLL准静态模型建立与分析 |
| 2.2.2 PLL-CCI的静态稳定性分析 |
| 2.3 VSG-VCI并网系统静态稳定性研究 |
| 2.3.1 VSG准静态模型建立与分析 |
| 2.3.2 VSG-VCI的静态稳定性分析 |
| 2.4 PLL-CCI与VSG-VCI混合并网系统静态稳定性研究 |
| 2.4.1 PLL和 VSG准静态模型建立与分析 |
| 2.4.2 PLL-CCI和VSG-VCI的静态稳定性分析 |
| 2.5 实验结果与分析 |
| 2.5.1 PLL-CCI并网系统实验 |
| 2.5.2 VSG-VCI并网系统实验 |
| 2.5.3 PLL-CCI与VSG-VCI混合并网系统实验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于谐波线性化的并网逆变器小信号建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于谐波线性化的序导纳或序阻抗建模与验证 |
| 3.2.1 PLL-CCI的耦合序导纳建模与验证 |
| 3.2.2 VSG-VCI的耦合序阻抗建模与验证 |
| 3.3 基于序导纳或序阻抗的逆变器并网系统建模 |
| 3.3.1 基于序导纳的PLL-CCI并网系统建模 |
| 3.3.2 基于序阻抗的VSG-VCI并网系统建模 |
| 3.3.3 基于等效序导纳的多逆变器并网系统建模 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多场景应用并网逆变器小信号同步稳定性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PLL-CCI并网系统小信号同步稳定性研究 |
| 4.2.1 基于Bode图的稳定性判据 |
| 4.2.2 单PLL-CCI并网低频耦合谐振研究 |
| 4.2.3 多PLL-CCI并网低频耦合谐振研究 |
| 4.3 VSG-VCI并网系统小信号同步稳定性研究 |
| 4.3.1 VSG-VCI并网同步频率谐振研究 |
| 4.3.2 VSG-VCI并网小信号交互稳定性研究 |
| 4.4 PLL-CCI与VSG-VCI混合并网系统小信号同步稳定性研究 |
| 4.5 实验结果与分析 |
| 4.5.1 PLL-CCI并网系统实验 |
| 4.5.2 VSG-VCI并网系统实验 |
| 4.5.3 PLL-CCI与VSG-VCI混合并网系统实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 弱电网下PLL-CCI的同步稳定性提高方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于d轴电压前馈的PLL-CCI静态稳定性提高方法 |
| 5.2.1 基于d轴电压前馈的无功电流补偿控制 |
| 5.2.2 补偿后PLL-CCI的静态稳定性 |
| 5.2.3 实验结果与分析 |
| 5.3 基于协调控制的PLL-CCI低频耦合谐振抑制方法 |
| 5.3.1 基于协调控制的PLL-CCI序导纳重塑 |
| 5.3.2 协调控制下PLL-CCI的小信号同步稳定性 |
| 5.3.3 仿真和实验结果与分析 |
| 5.4 基于瞬时功率理论的CCI稳定性提高方法 |
| 5.4.1 IP-CCI的小信号同步稳定性 |
| 5.4.2 基于电压滤波的IP-CCI中高频耦合谐振抑制 |
| 5.4.3 实验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）基于循环频移的可调谐光学频率梳技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 微波光子学 |
| 1.1.2 光学频率梳 |
| 1.2 光频梳的国内外发展现状 |
| 1.2.1 光频梳的产生方式 |
| 1.2.2 光频梳的应用 |
| 1.3 论文的研究内容以及章节安排 |
| 第二章 基于循环频移的光学频率梳产生理论基础 |
| 2.1 电光调制器 |
| 2.1.1 相位调制器 |
| 2.1.2 马赫增德尔调制器 |
| 2.1.3 IQ调制器 |
| 2.2 循环频移系统关键器件 |
| 2.2.1 可调谐激光器 |
| 2.2.2 掺铒光纤放大器 |
| 2.2.3 可调带通滤波器 |
| 2.2.4 光电探测器 |
| 2.3 光频梳的常见指标 |
| 2.4 基于循环频移的光学频率梳的原理分析 |
| 2.4.1 循环频移原理 |
| 2.4.2 载波抑制单边带调制原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于循环频移的光学频率梳产生实验分析 |
| 3.1 影响光学频率梳性能的变量 |
| 3.1.1 射频信号不对称 |
| 3.1.2 直流偏置电压不匹配 |
| 3.1.3 放大器不同饱和输出功率 |
| 3.1.4 可调谐激光器的中心波长的影响 |
| 3.2 循环频移产生光频梳的实验结果 |
| 3.3 提高光学频率梳平坦度改进型方案 |
| 3.4 光频梳的可调谐性 |
| 3.4.1 梳齿间隔可调谐性 |
| 3.4.2 梳齿数目可调谐性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 光频梳在频率测量中的应用 |
| 4.1 光频梳测频原理 |
| 4.2 改进型多重频递进式光频梳 |
| 4.3 测频算法分析 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）光电振荡器和光载无线技术的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 OEO及其研究进展 |
| 1.2.1 OEO在信号生成和处理中方面的研究进展 |
| 1.2.2 OEO在传感中的研究进展 |
| 1.3 RoF技术及其研究进展 |
| 1.3.1 光子辅助的微波信号生成技术 |
| 1.3.2 RoF技术与光接入网的融合 |
| 1.4 论文的主要工作和章节安排 |
| 2 OEO建模与性能分析 |
| 2.1 OEO起振理论 |
| 2.2 OEO建模与分析 |
| 2.2.1 几种常见的OEO理论模型 |
| 2.2.2 基于非线性时变模型的OEO建模 |
| 2.2.3 仿真结果及性能分析 |
| 2.3 小结 |
| 3 OEO在时钟恢复、解复用和色散监测中的应用 |
| 3.1 OEO在时钟恢复、解复用中的应用 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 OEO的注入锁定特性 |
| 3.1.3 实验系统的结构和原理 |
| 3.1.4 对脉冲信号时钟恢复和解复用的实验结果和分析 |
| 3.1.5 对不归零码信号的时钟恢复和码型变换的实验结果和分析 |
| 3.1.6 小结 |
| 3.2 OEO在光纤色散监测中的应用 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 微波光子滤波器 |
| 3.2.3 实验系统的结构和原理 |
| 3.2.4 实验结果和分析 |
| 3.2.5 小结 |
| 4 OEO在快响应、高分辨距离传感和曲率传感中的应用 |
| 4.1 OEO在快响应、高分辨距离传感中的应用 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 准直透镜耦合损耗的计算 |
| 4.1.3 实验系统的结构和原理 |
| 4.1.4 实验结果和分析 |
| 4.1.5 小结 |
| 4.2 OEO在快响应、高分辨曲率和温度传感中的应用 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 实验结构和原理 |
| 4.2.3 实验结果和讨论 |
| 4.2.4 小结 |
| 5 RoF技术在信号生成和接入网中的应用 |
| 5.1 基于光子辅助的 CPS-DSB调制的 FSK信号生成 |
| 5.1.1 引言 |
| 5.1.2 实验原理 |
| 5.1.3 实验结果和讨论 |
| 5.1.4 小结 |
| 5.2 高速MMW5G-FWA技术 |
| 5.2.1 引言 |
| 5.2.2 实验原理 |
| 5.2.3 实验结果和分析 |
| 5.2.4 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文主要的研究成果 |
| 6.2 存在不足与下一步拟进行的工作 |
| 参考文献 |
| 缩略词 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）高速量子密钥分发中的光源和数据采集系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子保密通信的起源与发展 |
| 1.1.1 量子密钥分发的需求背景 |
| 1.1.2 量子密钥分发的发展历史 |
| 1.2 量子密钥分发中的光源 |
| 1.2.1 BB84协议 |
| 1.2.2 弱相干光源 |
| 1.2.3 激光器的选择 |
| 1.2.4 单激光器与多激光器方案 |
| 1.2.5 激光的腔外调制 |
| 1.3 高速QKD中的电子学系统面临的技术挑战 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第2章 半导体激光器的控制 |
| 2.1 半导体激光器 |
| 2.1.1 半导体激光器的结构 |
| 2.1.2 DFB半导体激光器的发光特性 |
| 2.1.3 QKD中对半导体激光器的控制需求 |
| 2.2 温度控制电路 |
| 2.2.1 热敏电阻和半导体制冷模块 |
| 2.2.2 总体设计与电路结构 |
| 2.2.3 反馈控制系统的环路 |
| 2.2.4 噪声分析 |
| 2.2.5 控温效果测试 |
| 2.3 电流控制电路 |
| 2.3.1 电路结构 |
| 2.3.2 噪声分析 |
| 2.3.3 电流噪声和长漂测试 |
| 2.4 电路板的数字控制系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 半导体激光器的高速调制 |
| 3.1 QKD实验中的光脉冲 |
| 3.1.1 QKD对光脉冲宽度的要求 |
| 3.1.2 QKD对光谱宽度的要求 |
| 3.1.3 光脉冲的产生方式 |
| 3.2 半导体激光器的速率方程与增益开关 |
| 3.2.1 速率方程及其数值仿真 |
| 3.2.2 光脉冲与电脉冲关系测试 |
| 3.3 增益开关电脉冲产生电路 |
| 3.3.1 电路结构 |
| 3.3.2 电路产生的电信号和光信号测试 |
| 3.4 增益开关光脉冲的啁啾 |
| 3.5 脉冲光光谱的压缩 |
| 3.5.1 注入锁定和光滤波器 |
| 3.5.2 光谱压窄效果测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 高速直流耦合脉冲驱动电路 |
| 4.1 电光调制 |
| 4.1.1 电光调制器 |
| 4.1.2 调制器需要的电驱动信号 |
| 4.2 电路结构 |
| 4.2.1 高速串行收发器 |
| 4.2.2 数模转换和波形合成 |
| 4.2.3 直流放大 |
| 4.3 多通道间的相位对齐 |
| 4.3.1 时钟结构 |
| 4.3.2 相位内插器 |
| 4.3.3 波形相位调节与对齐 |
| 4.3.4 一种各个通道的相位自动对齐的方法 |
| 4.3.5 对齐的效果 |
| 4.4 脉冲驱动板的使用和测试 |
| 4.4.1 4个独立电平的调节方式 |
| 4.4.2 增大输出的摆幅 |
| 4.4.3 性能测试 |
| 4.5 输出非浮地的放大电路 |
| 4.5.1 输出浮地的缺点 |
| 4.5.2 一种输出非浮地的直流连接方式 |
| 4.5.3 连接方式的改进 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 单光子探测器信号采集系统 |
| 5.1 需求背景 |
| 5.1.1 QKD中的单光子探测器以及TDC |
| 5.1.2 高速高码率MDI-QKD需要的信号采集系统 |
| 5.2 采集系统的搭建 |
| 5.2.1 数字方案与模拟方案 |
| 5.2.2 高速串行收发器的接收端 |
| 5.2.3 GTX接收器的单端直流接收 |
| 5.2.4 相位调节 |
| 5.2.5 高速收发器级联 |
| 5.2.6 数字逻辑设计 |
| 5.3 性能测试 |
| 5.4 平台升级方案探讨 |
| 5.4.1 接口数量 |
| 5.4.2 接收电路 |
| 5.4.3 数据上传 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（7）高速光电子/光子器件频响特性精细表征技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 光子器件频谱响应特性表征技术 |
| 1.2.1 基于光谱分析的光标量分析技术 |
| 1.2.2 基于相移调制的光矢量分析技术 |
| 1.2.3 基于光干涉的光矢量分析技术 |
| 1.2.4 基于光单边带调制的光矢量分析技术 |
| 1.2.5 基于光双边带调制的光矢量分析技术 |
| 1.3 光电子器件频谱响应特性表征技术 |
| 1.3.1 声光移频外差法 |
| 1.3.2 接力移频外差法 |
| 1.3.3 双音调制外差法 |
| 1.4 本论文的创新点和结构安排 |
| 第二章 高速光电子/光子器件频响特性表征技术理论基础 |
| 2.1 窄带光滤波器基本理论 |
| 2.1.1 相移光纤光栅基本原理 |
| 2.1.2 受激布里渊散射基本原理 |
| 2.1.3 窄带光滤波器性能参数 |
| 2.2 电光调制器基本理论 |
| 2.2.1 马赫-曾德尔调制器基本原理 |
| 2.2.2 电吸收调制器基本原理 |
| 2.2.3 电光调制器性能参数 |
| 2.3 光电探测器基本理论 |
| 2.3.1 光电探测器基本原理 |
| 2.3.2 光电探测器性能参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 本征相频响应高精度表征技术 |
| 3.1 K-K关系 |
| 3.2 Wiener-Lee 变换 |
| 3.3 原理及方案 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.5 实验验证 |
| 3.5.1 非零色散位移光纤测量 |
| 3.5.2 单模光纤测量 |
| 3.5.3 相移光纤光栅测量 |
| 3.5.4 微波器件测量 |
| 3.5.5 误差及算法的适用性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于微波光子扫频的光学矢量分析技术 |
| 4.1 原理及方案 |
| 4.2 实验验证 |
| 4.2.1 非零色散位移光纤测量 |
| 4.2.2 相移光纤光栅测量 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 高速电光调制器频响特性高精度表征技术 |
| 5.1 原理及方案 |
| 5.1.1 双频信号下变频法 |
| 5.1.2 光谱法 |
| 5.2 实验验证 |
| 5.3 误差及仿真分析 |
| 5.3.1 基于误差传递因子的误差分析 |
| 5.3.2 基于非理想消光比的误差分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 集成电吸收调制激光器内部光电相互作用表征技术 |
| 6.1 原理与EML散射参数矩阵建立 |
| 6.2 DFB激光器等效电路建立与参数提取 |
| 6.2.1 建立等效电路 |
| 6.2.2 元件参数提取 |
| 6.3 电吸收调制器等效电路建立与参数提取 |
| 6.3.1 建立等效电路 |
| 6.3.2 元件参数提取 |
| 6.4 EML 等效电路建立与表征 |
| 6.5 本章小节 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）基于时频压缩的高性能瑞利散射型光纤分布式传感研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景 |
| 1.2 基于瑞利散射的分布式光纤传感研究进展 |
| 1.2.1 基于光时域反射计的分布式光纤传感研究进展 |
| 1.2.2 基于光频域反射计的分布式光纤传感研究进展 |
| 1.3 本论文研究意义与章节安排 |
| 1.3.1 本论文的研究意义 |
| 1.3.2 本论文的章节安排 |
| 第二章 基于瑞利散射的分布式光纤传感基本原理 |
| 2.1 光纤中的瑞利散射 |
| 2.2 光纤背向瑞利散射的统计特性 |
| 2.3 基于瑞利散射的分布式光纤传感系统传感原理 |
| 2.3.1 基于OTDR的分布式传感系统基本原理 |
| 2.3.2 基于OFDR的分布传感系统基本原理 |
| 2.4 基于瑞利散射的光纤分布式传感系统数值模型 |
| 2.4.1 光纤的离散化数值模型 |
| 2.4.2 瑞利散射光场叠加模型 |
| 2.4.3 仿真结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于正负频复用的相位敏感型光时域反射计 |
| 3.1 基于幅度预失真的高性能调制信号产生技术 |
| 3.1.1 幅度预失真调制原理 |
| 3.1.2 基于幅度预失真调制的信号测试 |
| 3.2 正负频复用的基础理论及原理性验证 |
| 3.2.1 正负频复用的基础理论 |
| 3.2.2 正负频信号产生的方法及仿真验证 |
| 3.2.3 在Φ-OTDR中使用正负频复用 |
| 3.2.4 原理性验证实验及噪声分析 |
| 3.3 基于正负频复用的长距离Φ-OTDR传感 |
| 3.3.1 正负频复用和频分复用结合 |
| 3.3.2 实验装置及实验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于瑞利散射图样解调的相干光时域反射计 |
| 4.1 瑞利散射图样解调COTDR性能定量分析 |
| 4.1.1 COTDR传感系统最小可测应变定量分析 |
| 4.1.2 测量摆率定量分析 |
| 4.2 基于脉冲压缩的相干光时域反射计 |
| 4.2.1 基于脉冲压缩的相干光时域原理 |
| 4.2.2 脉冲压缩COTDR传感系统实验结果 |
| 4.3 基于子啁啾脉冲提取的相干光时域反射计 |
| 4.3.1 子啁啾提取脉冲算法原理 |
| 4.3.2 定量解调算法的优化 |
| 4.3.3 实验性能分析及讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于瑞利散射图样解调的相干光频域反射计 |
| 5.1 相干探测OTDR传感系统信号时频关系分析 |
| 5.2 光频域反射计系统中瑞利散射图样的获取方法 |
| 5.3 时域子啁啾脉冲提取算法原理 |
| 5.4 动态应变传感实验 |
| 5.4.1 大带宽扫频信号的产生方法 |
| 5.4.2 实验装置及结果 |
| 5.5 准静态应变传感实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（9）宽带微波窄脉冲调制源研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外脉冲调制源研究现状和发展态势 |
| 1.2.1 国外脉冲调制源研究动态 |
| 1.2.2 国内脉冲调制源研究动态 |
| 1.3 本论文的主要工作和创新 |
| 第二章 微波窄脉冲调制源实现方案 |
| 2.1 微波窄脉冲调制源相关原理与参数 |
| 2.1.1 微波窄脉冲调制源原理 |
| 2.1.2 微波窄脉冲调制源参数 |
| 2.2 二极管级联式窄脉冲调制器设计方案 |
| 2.2.1 二极管微波开关原理 |
| 2.2.2 肖特基二极管原理 |
| 2.2.3 级联式脉冲调制器设计方案 |
| 2.3 双平衡式窄脉冲调制器设计方案 |
| 2.3.1 双平衡结构原理 |
| 2.3.2 双平衡结构脉冲调制器设计方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 二极管级联式窄脉冲调制器设计 |
| 3.1 肖特基二极管的选择 |
| 3.2 二极管级联式脉冲调制器设计 |
| 3.2.1 单级二极管脉冲调制器设计 |
| 3.2.2 多管级联式脉冲调制器设计 |
| 3.2.3 多管级联式脉冲调制器场路联合仿真 |
| 3.3 分布参数的二极管级联式脉冲调制器设计 |
| 3.3.1 宽阻带高通滤波器的设计 |
| 3.3.2 分布参数电感器设计 |
| 3.3.3 分布参数式脉冲调制器的场路联合仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双平衡式窄脉冲调制器设计 |
| 4.1 微带巴伦的理论分析 |
| 4.2 巴伦的分类 |
| 4.2.1 LC集总参数巴伦 |
| 4.2.2 变压器式巴伦 |
| 4.2.3 Marchand巴伦 |
| 4.2.4 不平衡传输线-平衡传输线过渡巴伦 |
| 4.3 宽带微带巴伦的设计 |
| 4.3.1 宽带Marchand巴伦的设计 |
| 4.3.2 双面微带渐变巴伦的设计 |
| 4.3.3 微带线-共面带线过渡巴伦的设计 |
| 4.3.4 微带线-槽线过渡巴伦的设计 |
| 4.4 双平衡式窄脉冲调制器的设计 |
| 4.4.1 中频接地回路优化设计 |
| 4.4.2 双平衡式窄脉冲调制器场路联合仿真 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 宽带微波窄脉冲调制源调试与测试 |
| 5.1 连续波信号源的设计与测试 |
| 5.1.1 频率合成技术基本理论 |
| 5.1.2 频率合成信号源的设计 |
| 5.1.3 频率合成信号源测试结果 |
| 5.2 二极管级联式窄脉冲调制器测试结果 |
| 5.3 双平衡式窄脉冲调制器测试 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间研究成果 |
（10）面向4G/5G通信的宽带高效率包络跟踪CMOS电源调制器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.3 本论文的主要工作与结构安排 |
| 第二章 电源调制器概述 |
| 2.1 包络跟踪技术 |
| 2.1.1 射频功率放大器能效挑战 |
| 2.1.2 信号包络相关定义 |
| 2.1.3 包络跟踪方案结构 |
| 2.1.4 包络整形技术 |
| 2.2 功率放大器电源调制器的结构拓扑 |
| 2.2.1 基本电源调制器结构 |
| 2.2.2 串并联组合型结构 |
| 2.2.3 双开关级混合型结构 |
| 2.2.4 交流耦合混合型结构 |
| 2.3 混合型电源调制器的工作原理和设计考虑 |
| 2.3.1 跟踪带宽 |
| 2.3.2 效率 |
| 2.4 电源调制器中线性放大器芯片设计实验 |
| 2.4.1 LDO电路设计 |
| 2.4.2 LDO实验仿真及测试结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 三电平滞回控制混合型包络跟踪电源调制器设计 |
| 3.1 电源调制器系统结构 |
| 3.2 关键电路设计 |
| 3.2.1 设计要点 |
| 3.2.2 三电平滞回控制 |
| 3.2.3 线性放大器 |
| 3.3 电源调制器仿真结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 宽带交流耦合电源调制器设计 |
| 4.1 系统级分析设计 |
| 4.1.1 线性放大器 |
| 4.1.2 开关放大器 |
| 4.1.3 滞回控制环路 |
| 4.2 电路设计 |
| 4.2.1 线性放大器 |
| 4.2.2 开关控制环路相关子模块 |
| 4.3 电源调制器仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
四、直接耦合GMSK调制器低频性能的改进（论文参考文献）
- [1]光纤时间同步系统中接收和中继模块的设计与实现[D]. 王友林. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于声光调制的准分布式光纤振动传感研究[D]. 胡雨润. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]多场景应用并网逆变器建模与同步稳定性研究[D]. 于彦雪. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]基于循环频移的可调谐光学频率梳技术研究[D]. 孙婷. 北京邮电大学, 2021(01)
- [5]光电振荡器和光载无线技术的应用研究[D]. 唐宇. 北京交通大学, 2021(02)
- [6]高速量子密钥分发中的光源和数据采集系统研究[D]. 闵浩. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]高速光电子/光子器件频响特性精细表征技术研究[D]. 袁飞. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]基于时频压缩的高性能瑞利散射型光纤分布式传感研究[D]. 熊吉. 电子科技大学, 2021
- [9]宽带微波窄脉冲调制源研究[D]. 徐浩于. 电子科技大学, 2021(01)
- [10]面向4G/5G通信的宽带高效率包络跟踪CMOS电源调制器设计[D]. 庄哲瀚. 电子科技大学, 2021(01)