基于光纤延时线的低相噪光电振荡器与高灵敏度相噪测量系统的研制

采用双环注入锁定的方案来实现X波段超低相噪、小杂散光电振荡器(opto-electronic oscillator,OEO).基于近似线性理论,对注入锁定双环OEO建立了新的理论解析模型,并基于该模型分析了注入信号功率对注入锁定双环OEO相噪、杂散的影响.结果表明,适当的注入功率是同时保证低相噪与小杂散的关键.搭建基于光纤延时的载波抑制相噪测量系统,采用高线性度光电探测器与低相噪微波放大器来提高系统的灵敏度,并采用双通道互相关方案来进一步降低测量系统的噪底.实现了X波段OEO的超低相噪(-125 dBc/Hz@1 kHz,-145 dBc/Hz@10 kHz)与测量系统的超高灵敏度(-130 dBc/Hz@1 kHz,-168 dBc/Hz@10 kHz),国内无相当指标报道,接近国外文献报道过的最好指标.     

微机械桥型压控振荡器

设计制作了一种由电热激励/压敏电桥拾振的二氧化硅/硅双层微桥谐振器及其闭环谐振电路实现的高Q值微机械压控振荡器. 通过调节压敏电桥的桥压, 改变桥的平均温升和轴向应变, 可调节压控振荡器的中心频率. 理论计算和实验结果表明, 输出信号的频率与桥压的平方具有良好的线性关系. 对所测试的器件, 其线性度为0.16%, 振荡频率可调节范围与振荡频率的比值为17.15%.     

一种菱形结构的二维耦合振荡器阵列及其在有源天线阵中的应用

传统的二维互注入锁相耦合振荡器阵列采用矩形栅格结构，可以实现无移相器的波束形成和扫描．矩形结构阵列相邻阵元相位差限制在[-90°，90°]内，当阵元间距为半波长时，其水平和俯仰波束扫描范围限制在偏离法线方向30°以内，论文提出了一种菱形结构的二维耦合振荡器阵列，给出了其相位控制方法，并对相位控制误差进行了分析，在对菱形结构的耦合振荡器阵列的稳定性进行分析后，给出了稳定条件，对阵列的稳定过程和相位控制方法进行了计算机仿真，对理论分析结果进行了验证．该菱形结构耦合振荡器阵列，在水平和俯仰方向上相邻阵元的相位差可达[-180°，180°]，具有比矩形栅格结构更宽的波束扫描范围。     

振动式钢包下渣检测方法及其关键技术研究进展

钢包下渣检测技术对钢铁连铸生产具有重要实际意义,它可以有效地提高铸坯质量、增加钢水收得率以及延长中间包的使用寿命.综述国内外钢包下渣检测技术方法及其应用情况,指出其在实际应用过程中存在的主要问题.对振动式钢包下渣检测方法的检测原理、信号处理流程等技术难点进行了重点描述.针对振动式钢包下渣检测技术存在的识别稳定性低、调试适用时间长等问题,对其所涉及的水模实验平台搭建、二相流汇流旋涡卷渣机理、水口套管受迫振动响应及钢流冲击振动信号优化处理等关键技术进行了深入分析,并给出了相应的研究思路与建议.     

用于光通信与互连、集成差分光电探测器的标准CMOS全差分跨阻放大器

基于标准CMOS技术,提出和研究了一种用于光通信与光互连、集成差分光电探测器的全差分跨阻放大器(TIA).为实现全差分特性,提出了一种新型全差分光电探测器,其作用是将入射光信号转换成一对全差分光生电流信号,并保证电路结构和模型的全差分对称性.理论分析和仿真结果均表明:与常规的、集成光电探测器的差分跨阻放大器相比,该全差分跨阻放大器的带宽更高,灵敏度也同时被提高一倍.基于该集成差分光电探测器的全差分跨阻放大器,采用特许3.3V,0.35μm标准CMOS工艺设计和制造了一种单片全差分光电集成接收机.其跨阻增益为98.75dBΩ,从1Hz至-3dB频率点间的等效输入积分噪声电流为0.334μA.该光接收机采用了单一的3.3V电源;跨阻放大器与限幅放大器的总功耗为100mW;50Ω输出缓冲器的功耗为138mW.对于850nm的入射光、-12.2dBm的峰峰光功率和231–1位伪随机二进制序列输入信号,该光接收机达到了1.1GHz的3dB带宽和1.6Gbit/s的数据率.     

基于AGPS和GSM的混合定位系统终端软件设计

针对目前汽车定位监控系统中GPS定位精度低、时间长的问题,提出了一种基于AGPS和GSM／GPRS设计的混合定位车载终端设计方案,实现了单次定位、连续定位、电量查询、电量告警等功能,大大缩短了定位时间。传统的GPS定位技术启动时间长,耗电较高,在室内很难收到卫星发回的GPS信号。本混合定位系统主要有四部分：车载定位终端、主控调度服务器、SiRF公司的定位服务器,接入服务器的多用户组成。冷启动时,本终端在用户发出定位指令后大约40S内即可迅速完成定位,首次捕获GPS信号的时间仅需几秒,连续定位可以持续上千次,大大提高了响应速度和用户体验度。     

多基站多用户MIMO系统下行链路基于准最大化和速率预编码和功率分配的双层交替迭代结构

在多基站多用户MIMO系统中,最大化和速率（magimi。ingsum-rate,MSR）预编码是一种线性预编码,但是无闭式解．本文提出了一种交替迭代结构的准最大化和速率（Quasi—MSR）预编码方案来迫近MSR,将MSR的求解问题转化成最大化二次分式函数的乘积,并且设计了一种单接收天线用户环境下基于最大化和速率准则的低复杂度交替网格搜索功率分配alternatina grid search power allocation,AGSPA）方案．在此基础上,本文又提出了基于Quasi-MSR和低复杂度AGSPA的双层交替迭代结构（alternatingiterativestructure,AIS）．仿真结果表明：考虑大尺度衰落和天线相关性时．AIS结构在和速率性能上明显优于4种典型的预编码算法（最大化信泄噪比、块对角化、最小均方误差与速率最大化）．     

通用可组合的一次签名和广播认证

本文在通用可组合框架（universally composable framework,UC）下研究了基于一次签名的广播认证的问题.基于一次签名的广播认证的计算效率高,并能够实现即时认证,可以适用于能量受限的网络环境下广播消息的认证.在UC框架下,提出了基于一次签名的广播认证安全模型.在模型中形式化定义了一次签名理想函数F_OTS和广播认证理想函数F_BAUTH.并且设计了广播通信的理想函数F_BCOM和多值注册理想函数F_mREG.然后,在(F_OTS,F_mREG,F_BCOM)-混合模型下设计了安全实现理想函数F_BAUTH的广播认证方案π_BAUTH.同时,在UC框架下设计了安全实现F_OTS的一次签名算法HORS+;基于单向链构造了在F_REG-混合模型下安全实现F_mREG的协议OWC.在π_BAUTH的基础上组合协议HORS+和OWC,可以构造出新的一次签名的广播认证协议.根据组合定理,新的广播认证协议具有通用可组合的安全性,适用于能量受限网络中广播消息的认证.     

基于光谱峰谷沿匹配的荧光光谱定量分析方法

超短激光脉冲与大气相互作用产生具有分子特征谱的荧光光谱,如能对该荧光光谱进行识别,则可获知气体的成分和浓度,目前该方法在环境监测中应用的主要困难是缺乏光谱分析的有效手段.针对这个问题,本文提出了一种新颖的基于光谱峰谷沿匹配的定量分析方法.首先采用小波分解对光谱数据进行压缩去噪,对重构后的光谱进行光谱峰/谷沿相似度的分析.在此基础上,选取由主要特征峰构成的六个特征峰团,并对峰团的强度进行主成分分析.通过对前2个主成分进行光强-浓度的最小二乘法拟合,实现了对空气中低浓度掺杂气体的高精度定量分析.     

高温超导带材临界电流和n值指数非接触测量技术

近十几年来,随着高温超导材料制备技术日益成熟,实用长度Bi系和Y系高温超导线材已经实现了商业化生产,在高温超导电力技术领域研发取得了重要进展,相应的各种超导电力装置实现了示范运行,为实现其商业化运行奠定了技术基础.但是,由于高温超导材料本身具有弱连接、晶粒特性、次相、缺陷等内禀特性,实用长度高温超导带材的临界电流和n值指数不可能做到完全相同.高温超导线材的临界电流和n值指数对超导电力装置的安全运行、稳定性、运行效率等具有重要影响,因此临界电流和n值是描述高温超导带材均匀性的2个重要参量,也是衡量实用高温超导带材质量的重要参数指标.重点介绍实用高温超导线材临界电流和n值指数非接触测量技术的技术进展,提出评价实用高温超导带材临界电流和n值指数均匀性的统计分析方法,为高温超导电力装置的设计、运行提供重要参考依据.     

BITE-101的制备放大工艺研究

含能化合物的能量和安全存在本质矛盾,设计和合成具有高密度、高能量、良好热稳定性和钝感等综合性能优异的新型含能化合物是最具挑战性的工作之一.本课题组近期报道了一种新型化合物4-氨基-7,8-二硝基吡唑-[5,1-d][1,2,3,5]-四嗪-2-氧化物(BITE-101)的合成,其密度、分解温度、爆轰性能和安全性等综合性能均优于传统单质炸药HMX,具有良好的应用潜力.为了进一步推动其应用研究,本研究对其制备放大的工艺进行了优化,着重研究了氧化反应中酸的种类、与双氧水的配比以及反应温度对产率的影响,经改进和放大工艺优化后得到了最优的氧化工艺条件:投料中间体1(60 g, 0.26 mol),浓硫酸(120 mL)与H₂O₂(360 mL),反应温度为50℃时,氧化反应产率可达28.9%,最终实现了BITE-101的15 g量级的放大工艺,为其进一步应用研究提供了一定的参考.