基于时域展宽的光电混合模数转换系统关键技术研究

为了满足现代数字信号处理(Digital signal processing,DSP)技术对高速、高精度模数转换的要求,提出采用光电混合的方法解决电子模数转换器存在载流子迁移速率物理极限的问题。提出了一种采用时域展宽光辅助电采样量化方法实现20 GHz高速采样的实施方案,对方案中超短光脉冲源、线性啁啾光载波产生、光学时间拉伸、多通道数据重组等关键技术进行了分析,最后,采用采样速率5 GSa/s,模拟带宽3. 2 GHz、量化精度10 b的电子模数转换器(EVQ190)完成了对一个5通道的微波信号时间拉伸系统的数值仿真。通过多通道数据融合和校正方法得到了仿真结果。仿真结果表明:该设计能达到7位以上的有效位。     

高速宽带光网络中的GMPLS技术研究

高速宽带光网络是未来光网络的发展方向.通用多协议标记交换(GMPLS)技术的出现,为高速宽带光网络的实现提供了一种新的方式.基于GMPLS技术,建立了新的高速宽带光因特网节点结构,分析和讨论了基于GMPLS的光因特网的控制平面的特征.研究结果为实现基于GMPS的高速宽带光因特网提供了一种新途径.     

基于AD9233高速数据采样系统的设计

本文基于工程项目,主要对FMCW雷达信号采集系统的设计进行研究。介绍了一种基于AD9233高速模数转换芯片,结合FPGA并行采样的高速数据采集系统,描述了系统的基本结构,并对模数转换理论进行了重点分析。     

一种高速顺序采样方法

论述了一种适用于低速采样系统采集高频宽带周期信号的高速顺序采样方法 .利用在本地锁相环产生的一个与信号重复周期Trep相近的时钟信号作为采样保持电路的控制信号 ,采样时钟周期Ts 与信号重复周期之间的差值为ΔT =± (Ts-Trep) ,而时间ΔT反映了等效采样的时间分辨力 .探讨了锁相环路的设计和系统触发原理 ,给出了差频采样的原理框图及相应的触发电路 .该方法突破了传统顺序采样在使用商用可编程延时器时的局限性 ,在测控、虚拟仪器、信息处理等领域具有广泛的应用前景     

基于DSP和USB2.0高速数据采集处理系统

论述了基于DSP和USB2.0接口的高速便携式数据采集处理系统的设计,详细地阐述了虚拟仪器系统的实现原理和方法.利用ADS8364模数转换芯片可实现对6通道信号的同步采样,分辨率达16位.利用EZ-USB FX2作为USB2.0接口芯片,实现了主机和该系统的高速数据通讯.采用TMS320VC33这款DSP作为核心芯片,完成主要控制和数字信号处理,实现了对信号的实时处理和分析.并将系统与软硬件结合起来,充分发挥了虚拟仪器的优势.     

数字化核能谱测量系统中的核脉冲高速采样方法研究

核能谱测量技术是研究核物理、重离子物理、高能物理及核应用技术的重要方法。在数字化核能谱测量系统中,核脉冲高速采样方法是其关键技术之一,而高速采样又受限于模数转换芯片(A/D芯片)的转换速度和数字化处理芯片的工作频率。主要研究如何通过利用FPGA和多片低速A/D芯片实现单片高速A/D的功能,并通过具体的实验验证了该方法的正确性和可行性,效果良好。     

调制宽带转换器与多陪集采样在稀疏多频带信号采样中的应用

目前研究的亚奈奎斯特采样方法有调制宽带转换器和多陪集采样,二者都是用于获取时间连续、频谱稀疏信号的采样方法,多陪集采样是非均匀的亚奈奎斯特采样,调制宽带转换器是均匀的奈奎斯特采样.从采样方法、频谱支撑区恢复、信号重构和复杂度等方面,对调制宽带转换器与多陪集采样在稀疏多频带信号采样中的应用进行分析.仿真实验结果表明,在相同的平均采样速率下,调制宽带转换器的均方误差大于多陪集采样,但多陪集采样对各通道时延的精确要求给其硬件实现带了很大困难,而调制宽带转换器易于在实际应用中允许的误差范围内硬件实现.     

低功耗10 bit 40 MS/s流水线型ADC设计

为实现高速低功耗的模数转换,设计了一个工作电压为3.3 V,采样精度为10 bit,采样频率为40 MS/s,流水线结构的模数转换器(ADC).该ADC基于0.35μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,通过优化运算跨导放大器(OTA)和低失调动态比较器电流,提高了转换精度,降低了功耗.ADC采用差分输入输出电路,减小了系统噪声的影响.其信噪比为58.3 dB,有效位数为9.4 bit,核心电路面积为1.2 mm×0.8 mm,功耗小于30 mW.     

精密相位控制的多通道任意波形发生器设计

为了满足对多路波形及其相位进行控制的要求,设计了一种通道可拓展且具有高精密相位控制的多通道任意波形发生器。基于直接数字频率合成技术,由现场可编程门阵列实现多通道任意波形的产生。采用高速模数转换芯片对各通道输出波形同步采样。由ARM微处理器对采样数据进行离散傅里叶变换处理得到相位差,并根据差值对输出相位控制字进行比例-积分-微分调节,实现了相位的闭环实时补偿。多个系统可通过同步时钟接口并行工作,实现输出通道的扩展。试验结果表明:该系统相位精度为±0.02~°,正弦波和方波的频率范围为1μHz~10 MHz,输出幅度范围为±10 V,能够实现多系统并行输出。     

时分复用光纤光栅传感系统的高速采集技术研究

以时分复用的低反射光纤Bragg光栅传感系统的高速解调系统为应用对象,研究了以电压比较器型峰值保持电路为核心的多点应变传感的高速采集系统。设计了脉宽低于5ns信号的电压比较器型峰值保持电路,以阻抗匹配原理优化电路参数及输出阻抗,并结合宽带匹配放大电路,实现传感信号的高速采集系统。为验证高速采集系统有效性,开展了悬臂梁的光纤Bragg光栅应变传感实验,测试了传感系统应变与负载的非线性关系。实验结果表明,峰值保持电路响应信号上升迅速且平滑,稳定时间约为15ns,线性相关度为0.999 2,线性度优于2%,悬臂梁的光纤Bragg光栅应变传感系统的误差为4%。     

高速低复杂度并行盲均衡的研究与FPGA实现

针对高速解调系统中由多径效应、射频器件和模数转换（ADC）的带内幅度相位的不一致性以及定时采样时刻的偏差等所引起码间串扰问题,提出了一种基于恒模算法（CMA）的低复杂度并行盲均衡实现结构,该结构运用弛豫超前变换技术以及快速FIR算法（FFA）,在符号速率远高于FPGA时钟频率的情况下,通过运用低复杂度的流水线并行结构,以较少的硬件开销,满足盲均衡最大化数据吞吐量的要求.将本架构在Xilinx XC7VX690T硬件平台上实现,并应用于600 Ms/s符号速率的高速解调系统中,极大地提高了信号的质量,从而验证了本算法的可行性和高效性.      

窄脉冲信号采集系统设计

介绍了一套窄脉冲信号采集系统的实现方法,提出并实现了交叉采样提高采样速率的设计方案.对提高系统性能中遇到的模拟设计、高速数字信号接收、信号完整性等做了简要介绍.设计方法对于采用低速采样器件实现高速信号的采样具有借鉴意义.     

光纤通信宽带综合业务数字网中的全光交换技术

本文介绍一种光纤通信宽带综合业务数字网（Ｂ－ＩＳＤＮ）中的全光交换技术。这是未来光纤宽带综合服务网中重要且基本的技术。全光交换是在光水平上实现高速时分交换的，而不是电交换。光交换系统是由光信号写入、读出门—光波导开关阵，光信号存贮器—光双稳半导体激光器，控制器及复用器等几部分组成。本文除描述光交换系统各部件的性能外，还介绍系统的工作原理和性能。     

高速模数转换的方法及器件的实现

介绍了几种高速模数转换的方法：逐次近似模数转换法、闪烁式模数转换法、流水线模数转换法和分量程模数转换法，以实例说明了采用这些方法实现的ADC的工作特点及其使用范围，指出了ADC的发展及应用前景。     

THGEM位置灵敏探测器读出系统

采用专用集成芯片设计了基于厚气体电子倍增器THGEM的热中子位置灵敏探测器读出电子学系统,实现电荷信号的放大、整形,采用高速模数转换芯片AD9220进行采集,采用USB通信实现数据传输,采用FPGA作为读出系统的总控制器,实现了探测器的阵列电荷信号读出;得到读出系统通道输入输出线性响应关系,在±15fc之间线性关系良好;实现了位置信息重心读出;探测器最高计数率达1×10~5/s.     

基于H.264技术的高速视频传输系统

本文采用高性能,高集成度的FPGA＋DSP的视频采集处理方案,以国际先进的H.264标准作伪传输标准搭配DM642以提高视频信号的压缩率。设计主要借助高速CCD,高速AD9280模数转换芯片,FPGA＋DSP结构来实现一个视频采集系统的高速处理。     

基于训练序列的OOFDM采样时钟频率偏差估计算法

研究了光正交频分复用(optical orthogonal frequency division multiplexing,OOFDM)系统中采样时钟同步问题,提出了一种基于训练序列互相关特性的易于硬件实现的采样时钟频偏估计算法.算法的主要思想是对接收到的训练序列与本地已知训练序列作互相关,利用该相关值周期性变化一次产生一个采样点数差的特性,由少量加法器和一个除法器得到采样时钟频率偏差(sampling clock frequency offset,SCFO)值.通过在一个强度调制直接检测的光正交频分复用(intensity-modulation and direct-detection-OFDM,IMDD-OFDM)系统上的实验,验证了该算法具有较好的准确度和抗噪性能.     

宽带卫星通信系统特点探析

宽带卫星通信系统是卫星技术新发展的趋势之一,实现了高速和远程接入Internet。本文介绍了宽带卫星通信系统的基本概念及分类,与其他相关系统和技术做了简单的比较,从而分析了宽带卫星通信系统的特点。     

数字激光高速摄影系统及其在爆炸光测力学实验中的应用

 为解决爆炸光测力学中的高速数据采集问题,建立了基于泵浦激光器和Fastcam-SA5 数字高速相机的数字激光高速摄影系统,并应用于爆炸载荷下的焦散线实验、光弹性实验和纹影实验。结果显示,该数字激光高速摄影系统真实记录了爆生裂纹扩展情景、裂纹尖端焦散斑、光弹模型试件表面等差线条纹,以及切缝药包产生的冲击波在空气中的传播过程;清晰的数字照片验证了该数字激光高速摄影系统的可行性和先进性,实现了"一套系统,多种实验",丰富了爆炸光测力学的测试手段及应用范围。     

基于FPGA的高速并行A/D采样控制电路的设计

给出了一种基于FPGA的高速并行A/D采样控制电路的设计方法.该电路能与各种单片机系统进行友好连接,能够实现高速A/D采集转换和转换后的数据存取.文中以ADC0809为例,详细介绍了含有FIFO存储器的A/D采样控制电路的设计方法,并给出了A/D采样控制电路的VHDL源程序和整个采样存储的顶层电路原理图.