弱光强信号检测系统前级放大电路的设计

针对防伪全息产品参数检测中弱光强信号的探测,设计了一种实用化的基于ICL7650斩波自动稳零运算放大器的低噪声前级放大电路。同时,从电路形式设计和器件选择两方面论述了光电探测器基本前级电路设计要点,并在实验的基础上分析了影响光电探测器精度的因素。实验结果表明：电路输出信号信噪比大于90;电路在配置匹配电阻时输出信号的信噪比是无匹配电阻时的10倍以上。     

光场压缩态与纠缠态的增强及量子信息网络

光场压缩态和纠缠态是进行量子精密测量和量子信息研究的重要资源.文章简要介绍光场压缩态和纠缠态的增强及其在量子密钥分发、连续变量多组分纠缠态光场的制备、量子通信网络和量子计算中的应用.     

福克态视角下的弱测量放大

利用弱测量方法研究任意量子态指针的放大效应.当指针态是偶宇称态时,在动量空间或者位置空间中,不仅可以给出指针的微弱平均平移的放大解析式,也可以给出其最大放大值.表明这类偶宇称态使得弱测量放大有了精确解,从而更容易找到放大极限.这些结果不仅丰富了弱测量理论,也加深了人们对弱测量的理解.     

一种新型的多模叠加态光场的Nj次方Y压缩

利用多模压缩态理论 ,详细研究了一种新型的两态叠加多模叠加态光场 |Ψ( 2 )msc〉q的广义非线性不等幂次 Nj次方 Y压缩特性。结果发现 :当各模的压缩次数 Nj=2 p且 p =2 m +1 (m =0 ,1 ,2 ,… )时 ,如果各模的初始相位φj(j=1 ,2 ,3… ,q)、态间的初始相位差与多模相干态光场的总的平均光子数这两者之差 ,即 [(θ( R)np -θ( I)nq ) - ∑qj=1R2j]满足一定的取值条件 ,则态 |Ψ ( 2 )msc〉q 的第一和第二两个正交相位分量均可分别呈现出周期性变化的、偶数次的广义非线性不等幂次 Nj次方 Y压缩效应。     

光场压缩概念的多种推广形式

讨论了光场压缩概念的四种重要的推广形式，简要分析了它们之间的相互关系，并给出了能够存在振幅Ｎ次方压缩效应的若干物理光学体系．     

光电二极管低噪声放大电路的设计

文章首先给出了光电二极管的噪声等效模型并具体分析了主要噪声来源,综合3种噪声源用均方根分析法来计算总的噪声输出,提出基于反馈电容和基于复合放大器的2个改进型电路来降低电路的噪声。计算与仿真结果表明基于反馈电容的降噪电路降低了噪声,但信号的带宽也相应降低了,而基于复合放大器的降噪电路降低了噪声且保持信号的带宽几乎不受影响。     

压缩态辅助的量子非破坏性弱力测量

在量子精密测量装置中,散粒噪声和测量反作用噪声这两种源于量子机制的噪声很难被同时削弱,导致其测量精度会止步于标准量子极限(standard quantum limit, SQL).使用压缩态光场和量子非破坏性测量法(quantum non-demolition measurement,简称QND测量)是突破这一极限的两种常用方法.基于常见的腔光力学弱力探测系统,提出了一种将这两种方法结合起来的理论方案,相较于单独使用QND测量法,可以更深地突破SQL,获得更好的测量精度.     

一种电流弱信号特征提取方法

针对数控机床主轴电流分析中微弱电流信号被噪声淹没的问题,提出了一种将调制随机共振和D-J阈值噪声估计技术用于电流弱信号的特征提取方法。利用调制随机共振技术获得了微弱电流信号的特征频率,在频域上采用D-J阈值收缩方法对所测得的电流信号进行噪声估计,从中分离出有用信号,并根据随机共振原理对该有用信号进行了幅值估计。仿真和实验结果表明,该方法可以对数控机床主轴电流信号中的微弱电流特征信号进行频率识别和幅值估计,克服了传统电机电流分析方法无法识别微弱电流信号的缺点,能够准确地提取出微弱电流信号中的特征频率,可对微弱特征信号进行比较准确的幅值估计,因此具有较强的工程实用价值。     

天幕靶基级放大电路的噪声模型研究

通过对单电阻I／V转换和T型网络两种典型的基级电路的分析，提出了光电二极管阵列与这两种电路相结合的噪声模型，仿真分析了输入电阻热噪声和运算放大器输入噪声双重作用下的输出噪声水平．经比较，T型网络输出信号的信噪比要比单电阻的I／V转换电路高6dB．实验结果证明，T型网络的误差主要由并联电阻个数决定，所以减小每个与T型网络相连的光电二极管数量，可以大幅度提高系统的信噪比。     

应用小波变换实现弱雷达信号的实时探测

为克服干扰环境下雷达识别和跟踪弱目标信号的困难 ,提出了一个基于小波变换的实时探测方法。通过分析目标和干扰的回波特征 ,采用了一种正交导数小波分析信号的局部凸性 ,并根据局部上凸区间的统计概率给出目标信号位置的探测估值。用仿真和试验数据检验方法的有效性 ,结果表明该方法能够有效判定信干比低至 - 5 d B时目标信号的位置。算法简单、稳定 ,是可行的     

压缩真空态的激发态在介观RLC电路中的应用

在量子光学压缩真空态概念的基础上,借助玻色振子逆算符的性质,提出了压缩真空态的激发态的概念,导出了介凤ＲＬＣ电路在该量子态下电荷和电流的量子零点涨落,发现该涨落明显依赖于电路的元件,压缩参数以及激发态的量子数,并得到了该电路在绝对零点时的最子噪声。     

介观并联RLC电路在压缩真空态的激发态下的量子涨落

从有源并联ＲＬＣ电路运动方程出发,通过量子化的有源ＲＬＣ电路计算了在压缩真空态的激发态下电荷和电流的量子涨落,并对结果进行了讨论。     

Dressed原子与多模弱压缩光场的单光子相互作用

采用dressed原子的方法,处理了dressed原子与多模压缩光场之间的单光子相互作用。计算了各dressed原子本征态之间的跃迁速率,并讨论了在稳定时,弱光场的存在对共振荧光的影响以及dressed原子对弱光场的吸收和辐射。     

热压缩态下介观RLC电路的量子涨落

通过量子化RLC电路,讨论了在热压缩真空态和热压缩态下介观RLC电路中电荷、磁通的量子涨落.     

压缩真空态的激发态下介观串并联RLC电路的量子涨落

将介观串并联RLC电路等效成阻尼谐振子并量子化,研究了压缩真空态的激发态、压缩真空态、真空态下电流和电压的量子涨落.结果表明,支路电流电压的量子涨落不仅与电路器件的参数有关,而且和激发量子数、压缩因子及压缩角有关,并随时间衰减.     

利用傅立叶变换求解压缩态光场的输出模

在求解压缩态光场输出模时,可以利用傅立叶变换的特性对微分方程进行变换,使其转换为简单的多元一次线性方程组,从而大大简化了微分方程组的求解过程。并将场模直接从时域空间变换到了频域空间,满足了对光场压缩特性讨论的需要。     

纠缠态原子与双模压缩态光场相互作用中的纠缠特性

对于处于纠缠态的2个原子与双模压缩光场的相互作用,研究了原子与光场之间以及双模光场中2模之间的纠缠性质.令2个原子中的一个留在腔外,另一个进入腔中与光场发生相互作用,发现一般情况下纠缠度随时间周期性地变化,并且周期不受腔外原子的旋转角度以及纠缠态中相位差的影响;但当光场态中的压缩参量与腔外原子的旋转角度满足一定关系时,原子与光场会一直处于解纠缠状态.     

改善杂波干扰背景中弱信号检测性能的溯相关法

本文提出了一种改善警戒雷达检测性能的新方法,阐明了溯相关法的概念,提出了利用溯相关法当前扫描和过去若干次扫描的二维信息来改善弱信号的检测能力的方法.文中还给出了溯相关处理器参数选择的依据.     

用于神经信号检测的低噪声CMOS前端放大器的设计

采用斩波稳定技术设计了一款低噪声CMOS放大器.该放大器用于神经信号的检测和放大,包括调制解调器、rail-to-rail输入放大级、带通滤波器、低通滤波器和振荡器5个模块.其中,rail-to-rail输入放大级提高了电路的输入共模范围,带通滤波器减小了残余失调,整个斩波稳定系统使电路显现低噪声特性.该电路采用TSMC 0.35μm CMOS工艺进行了仿真流片设计,低频等效输入相关噪声谱密度为13.2 nV/sqrt(Hz),开环增益为100 dB,3 dB带宽10 kHz,芯片面积为980μm×450μm.仿真结果显示,基于斩波稳态技术的低噪声放大器可作为一种有效的神经信号检测的前端电路.     

压缩真空激发态的相位性质

压缩真空激发态是一种具有丰富的非经典性质的态。这种态可由压缩空光场与激发原子间的多光子作用产生，为进一步研究压缩真空激发态的相位性质，本严格计算了这种态中Ｓｕｓｓｋｉｎｄ相位算符期待值，并分别讨论了压缩参数ｒ较小和较大时粒子数－相位不确定关系。