基于单模光纤的超短光脉冲产生方法（Ⅰ）──脉冲压缩方法

本文系统地介绍了光纤—光栅对光学脉冲压缩和孤子效应光学脉冲压缩的原理及其进展，报道了我们最近的研究结果，讨论了在光纤中实现高效率孤子效应光学脉冲压缩的途径。     

一个高性能数字脉冲压缩系统的研制

研究采用通用数字信号处理器（ＤＳＰ）实现高性能、高精度的数字脉冲压缩系统。建立以通用ＤＳＰ芯片－ＴＭＳ３２０Ｃ３１为核心的硬件平台,通过编程实现傅叶变换和反傅里叶变换,采用频域快速卷积法实现脉冲压缩系统。提出了一种流水处理结构,设计并实现了一个高性能的数字脉冲压缩系统并讨论了实现中的关键问题,分析了该系统性能,给出了部分实验结果。得到了采用通用ＤＳＰ实现高精度、高性能的数字脉冲压缩系统的一种实现方     

超短激光脉冲压缩机理探析

本研究了激光脉冲压缩过程中一个很重要的非线性效应——自相位调制效应．分析了脉冲窄化的机理，同时指出了制约脉冲压缩的其它影响因素，得出了决定脉冲压缩的基本要求．     

脉冲压缩在雷达中的应用及抗干扰性能研究

脉冲压缩技术已广泛应用于现代雷达中,应用该技术的雷达采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率,保证足够的最大作用距离,而接收时则采用相应的脉冲压缩方法获得窄脉冲,以提高距离分辨力,因而较好地解决作用距离和分辨力之间的矛盾。采用脉冲压缩技术的雷达具有较强的抗干扰性能。本研究对于几类脉冲压缩信号的优缺点进行了比较,对于脉冲压缩技术的实现方法及其抗干扰性能进行了分析。     

FPGA数字脉冲压缩系统的研究与实现

针对线性调频信号用FPGAIP核进行设计并实现了单通道的数字脉冲压缩系统．阐述了数字下变频、脉冲压缩的原理．介绍了系统的硬件结构、主要设计模块和在FPGA上实现对中频线性调频信号进行脉冲压缩处理的方法．最后给出了MATLAB仿真和FPGA硬件实验测试结果,验证了文中给出的数字脉冲压缩器设计的工程可行性．     

基于FPGA的数字正交变换信号的脉冲压缩

在现代雷达信号处理领域,实现高精度的数字信号脉冲压缩是一项关键技术.在进行时域脉冲压缩前,引入数字正交变换模块,提取I、Q基带信号,保证了较高的通道幅相一致性.对基带信号进行时域脉冲压缩,运算简便,实时性强,便于硬件实现.设计中采用Matlab和FPGA联合调试的方法,利用Matlab进行方案验证,采用Quartus Ⅱ软件进行方案实现,核心模块采用IP核实现,大大缩短了调试周期,并且提高了系统的稳定性.本系统具有运行速度快、功耗低、实现简单、实用性强等优点.     

时域数字脉冲压缩及其实现系统

本文分析了时域脉冲压缩原理及数字式脉冲压缩方法,介绍了一种专用型FIR芯片构成的数字式脉冲压缩器,并给出了试验结果.     

采用分步傅立叶方法初始啁啾脉冲的孤子效应压缩

采用分步傅立方法数值模拟皮秒脉总冲在单模光纤中的传输,计算和分析了初始啁啾以坡秒脉冲的孤子效应压缩的影响。通过分析脉冲压缩比,最佳光纤长度,压缩后手脉冲峰值功率和脉冲压缩质量的变化,发现采用增大初始啁啾的办法,可以使皮秒脉冲得到更好的压缩。     

基于MMSE和LS的脉冲压缩技术

讨论了发射信号为复合波形时两种脉冲压缩技术:基于最小均方误差(MMSE)的自适应脉冲压缩技术和基于最小二乘(LS)的脉冲压缩技术。详细给出了这两种脉压技术的理论推导过程、具体特点。并通过仿真结果进一步阐述了这两种脉压技术的特点以及与传统的匹配滤波的异同。     

光纤中基孤子脉冲压缩的一种新方法

提出了利用色散管理光纤压缩基本弧子脉冲的一种新方法,针对两种不同的色散管理光纤,讨论了色散管理光纤中脉冲压缩机理和压缩效果。研究发现总色散为零和总色散不为零的色散管理光纤都可以获得较大的脉冲压缩比。当考虑喇曼自频移效应的影响时,发现自频移效应对脉冲压缩起抑制作用。     

磁压缩脉冲发生器的仿真与研究

设计一种应用于水中放电能够输出快前沿纳秒级高压窄脉冲的两级磁压缩脉冲发生器,根据磁脉冲压缩原理设计出磁开关相关参数,击穿水介质产生等离子放电通道需要均匀的电场,因此外置磁复位电路清理剩磁。选用铁基纳米晶磁芯在PSPICE仿真软件中创建磁开关模型并添加封装库,磁开关模型能够很好地模拟MPC(magnetic pulse compression)在实际应用中电压电流逐级压缩的工作状态。频率、脉宽和相位可调的优点使IGBT(insulated gate bipolar transistor)在实际应用中常作为初级控制开关,用于辅助MPC设计一种三极管电压反向放大延时电路封装开关模型,来实现与实际选用IGBT开关参数的对应。由仿真结果,50Ω电阻上输出一个上升沿90 ns,幅值8.5 kV的高压窄脉冲,前沿压缩倍数为6.4。     

源啁啾所致光脉冲的压缩特性

用付理叶变换法从理论上分析了正常色散区域中群速度色散(GVD)和自相位调制度效应(SPM)对光纤中光脉冲传输的影响．结果表明负的源啁啾脉冲在传输过程中能够得到压缩，正的源啁啾导致啁啾脉冲频谱展宽，自相位调制也能使光脉冲压缩但效果较差．     

负三阶色散光纤中的孤子效应脉冲压缩

正三阶色散对光纤孤子传输和孤子效应脉冲压缩都是有害的．本文对负三阶色散光纤中的孤子效应脉冲压缩进行了数值计算,发现在适当条件下,负三阶色散对孤子效应脉冲压缩不仅无害,而且有益。     

高非线性光子晶体光纤环镜的脉冲压缩研究

在对高非线性光子晶体光纤特性研究基础上,设计了用此光纤制成的光纤环镜实现光脉冲压缩的方法.数值模拟结果表明:利用此环镜可实现对脉冲的压缩,与其他压缩方法相比,压缩后的脉冲输出波形质量好,压缩所需的光纤长度大大减短.研究发现,随着光子晶体光纤非线性系数及泵浦脉冲功率的增大,其压缩到最佳质量所需的光纤长度减小.研究还表明脉冲压缩比与光纤环镜的分光比有关,当分光比为0.5时压缩比最高.     

基于MMSE的超宽带脉冲压缩雷达优化

针对脉冲压缩技术本身存在的距离旁瓣现象会使雷达探测到的邻近的弱目标信号被强目标信号的距离旁瓣所掩盖的问题。对超宽带脉冲压缩雷达信号进行优化处理,采用最小均方误差算法(MMSE)优化超宽带脉冲压缩雷达,通过计算机仿真表明,经过优化后的超宽带脉冲压缩雷达距离旁瓣得到明显抑制,同时在分辨力不受影响的情况下,更容易识别目标。     

一种基于交叉相位调制的增强型孤子效应脉冲压缩方法

提出了一种新的增强型孤子效应脉冲压缩方法,即让两个中心波长比较接近的脉冲在光纤负群速色散区共同传输,与传统的单脉冲压缩相比,交叉相位调制可使得双脉冲的孤子效应压缩得到显著增强．计算表明,交叉相位调制不仅能有效地提高脉冲压缩比,而且能大幅度缩短脉冲压缩所需的光纤长度。本文还进一步就脉冲离散效应、喇曼自散射效应、以及初始输入脉宽不匹配等因素对脉冲压缩的影响进行了详细的计算和分析。     

线性调频超声信号脉冲压缩的实时实现

编码脉冲在不增大发射峰值功率的前提下,通过增大时宽-带宽积显著提高超声平均发射功率,然后在接收端通过脉冲压缩恢复应有的纵向分辨力,并显著增强信噪比.利用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)设计了一个中心频率为10 MHz的线性调频脉冲(chirp)发射和实时脉冲压缩系统,由FPGA控制DDS(direct digital synthesizer)产生chirp信号,送入模拟乘法器与窗函数相乘,经功率放大后作为发射脉冲,回波信号送回FPGA进行脉冲压缩处理,82μs的回波数据可以在230μs的时间里处理完毕.实验使用了中心频率10 MHZ、带宽7 MHZ、时长5μs的chirp信号.和单脉冲系统相比,在纵向分辨力没有明显损失的情况下,脉冲压缩方法使信噪比增强了12.8 dB,旁瓣抑制可以达到30.6 dB.     

孤子效应脉冲压缩中的三阶色散抑制

最近的研究表明，色散位移光纤中的孤子效应脉冲压缩受三阶色散的影响很大。本文首次提出并通过数值计算证明，若周期性地改变光纤的三阶色散系数，则可有效地抑制三阶色散对色散位移光纤中孤子效应脉冲压缩的影响。     

GT干涉仪压缩光脉冲的理论和实验研究

对增益开关半导体激光器产生的有啁啾光脉冲经ＧＴ干涉仪的脉定压缩效应进行了理论和实验研究。ＧＴ干涉仪由相互平行的全反射镜和部分反射镜组成。干涉仪的反射率恒等于１，其色散曲线呈周期性变化。在一个周期内，色散有正有负。调节二镜间距，使其具有适当的色散特性，可用来压缩光脉冲。理论计算和实验结果均表明，压缩后光脉冲形状随ＧＴ干涉仪反射镜间距的变化而变化。在某种情况下，光脉冲呈分裂状。在适当的条件下，可得到很好的压缩效果。实验得到最窄光脉冲的脉宽为 ５．５ ｐｓ，压缩比为 ８．４。     

不同DDF构成的MZI的光脉冲压缩特性比较

比较了3种不同色散递减类型光纤构成的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的先脉冲压缩特性．结果表明：考虑高阶效应时,各种色散渐减光纤构成的MZI的脉冲压缩比例较大,脉座能量也大,对数渐减光纤构成的MZI压缩脉冲质量最好;不考虑高阶效应时,也是对数渐减光纤构成的MZI的压缩脉冲质量最好．