对幅度变化不敏感的微波相位测量系统

对幅度变化不敏感的微波相位测量系统

一、对幅度变化不灵敏的微波相位测量系统(论文文献综述)

范志强[1](2020)在《光电振荡器及其应用研究》文中认为具有低相位噪声、高频率稳定度的微波信号源是现代通信、雷达、导航及测量等电子系统的核心器件。光电振荡器是一种通过光电反馈环路将光能量转换为微波能量的微波光子信号产生技术,具有相位噪声低、频率稳定度高、频率调谐范围大的优点。该技术突破了电子技术产生微波信号的技术瓶颈,对提高电子系统性能具有重要意义,已经成为微波光子学的研究热点。本论文对光电振荡器进行了系统的理论与实验研究,包括基础理论、测试方法、新型结构及其应用研究。主要研究内容及创新点如下:1.光电振荡器基础理论研究研究了注入锁定光电振荡器的基础理论。通过推导时域相位差微分方程,建立了注入锁定OEO的理论模型,明晰了注入锁定OEO的锁定条件,解释了频率牵引现象,分析了相位噪声特性的影响因素。并通过实验验证了理论分析结果,该结果为注入锁定光电振荡器的研发提供了理论依据。2.光电振荡器相位噪声测试方法研究提出了基于波分复用结构的光延迟互相关微波信号相位噪声测量方法。在传统光延迟互相关相位噪声测量技术中,引入波分复用技术使两个测量通道共享数公里长延时光纤,降低了系统复杂度和双通道延时匹配的难度。搭建测试平台,实现了4-11GHz微波信号的相位噪声测量,在10GHz频点处的系统噪底为-152.6d Bc/Hz@10k Hz。该测量方法为宽带、低相噪微波信号源提供了一种相位噪声测量手段。基于光延迟互相关相位噪声测量系统,提出采用波分复用技术将光电振荡器与相位噪声测量系统相融合的光电振荡器相位噪声测量方法。搭建了共享光纤的双环路光电振荡器,边模抑制比达到82.4d B,并采用上述测量方法建立了相位噪声测试平台,在10.66GHz频点处测得相位噪声为-122d Bc/Hz@10k Hz,与商用相位噪声测量仪器的测试结果一致,降低了光电振荡器相位噪声测量的技术难度。3.新型结构光电振荡器研究研制了基于注入锁定和延时补偿技术的光电振荡器,通过延时补偿系统实时补偿由于温度等因素引起的环路延时变化,将振荡频率维持在注入信号的锁定范围内,实现了稳定的单模振荡。该光电振荡器在1000s时间内,温度波动范围22-31℃时,10.66GHz频点处实现了±0.1ppb的频率稳定度,边模抑制比达到78d B,频率调谐步进为10Hz。该成果提高了光电振荡器的边模抑制比和频率稳定度。研制了基于宇称-时间对称原理的可调谐光电振荡器。利用硅基集成微盘振荡器的互易性实现了宇称-时间对称结构,其强大的模式选择能力大大降低了对滤波器的带宽要求。利用硅基集成微盘振荡器的热调谐性,实现了可调谐光电振荡器。建立了实验系统,实现了15d Bm、2GHz至12GHz可调谐微波频率输出。当反馈环路长度约1km时,在10k Hz频率处的相位噪声达到了-117.3d Bc/Hz。该方法降低了对滤波器带宽的要求和实现了宇称-时间对称光电振荡器的调谐。研制了基于微波非线性放大技术的双频输出光电振荡器。实现了含有基频信号和三次谐波信号的双频输出。基频信号的频率调谐范围为6.68GHz至10.6GHz,调谐步进为50MHz/m A,输出功率为12.774±0.8d Bm;三次谐波信号的频率调谐范围为20.04GHz至31.9GHz,调谐步进为150MHz/m A,输出功率为-5.41±1.47d Bm。为实现高性能双频微波源提供了一种有效解决方案。4.光电振荡器应用研究基于互参考结构光电振荡器,提出了温度不敏感型应变和位移测量方法,其中互参考结构采用波分复用技术实现。分别研制了基于光电振荡器的应变和位移测量系统,其中应变测量系统测量范围大于600με,测量误差优于±0.3με,且不受温度影响;位移测量系统在模拟待测目标距离约为8km,采样时间为1ms时,位移测量误差为±11.14μm,速度测量误差为±3.90μm/ms,结果也不受温度影响。该方法克服了温度对测量系统的影响,同时兼有测量精度高、速度快的优点。

郭曦[2](2021)在《旋转采样综合孔径辐射计极坐标采样理论与定标方法研究》文中研究说明被动微波遥感技术凭借其云雨穿透特性,具有全天时、全天候的观测能力,是大气温湿度探测领域重要的技术手段。与极地轨道卫星相比,静止轨道卫星在观测视场和时间分辨率方面具有重大优势,是实现台风、暴雨等快速变化灾害性天气现象监测与预报的理想观测平台。目前静止轨道微波大气探测在国际上仍是一项技术空白,是当今国际对地观测领域最前沿、最迫切、也最具挑战性的课题之一,对有效监测中小尺度灾害性天气系统、提高天气预报准确率具有重要意义。受限于空间分辨率指标与大口径天线的相关技术问题,采用传统真实孔径方案的微波辐射计难以实现基于静止轨道的高分辨率大气探测需求。综合孔径辐射计通过干涉式辐射测量技术将稀疏的小天线阵列合成为等效虚拟口径,能够实现观测视场内完整场景亮温的凝视成像,避免了大口径天线的制造加工、高精度机械扫描问题等难点问题,是实现静止轨道微波大气探测的有效技术途径。面向我国国民经济建设与自然灾害防治的迫切需求,国家高技术研究发展(863)计划与国家自然科学基金项目都支持了静止轨道微波大气探测的前沿研究工作。中国科学院国家空间科学中心承担了综合孔径技术方案的相关项目,针对高分辨率综合孔径辐射计系统复杂度高的技术难点,提出了基于阵列旋转分时采样体制的静止轨道综合孔径微波辐射计概念。本文紧密围绕旋转采样式综合孔径辐射计的研究任务,针对旋转采样理论与定标方案设计两大关键问题,开展了深入的研究工作。主要研究内容与创新性成果总结如下:1.针对阵列旋转分时采样体制形成的综合孔径辐射计极坐标采样网格,分别从径向和圆周向两个采样方向对可见度函数开展了傅里叶频谱分析,提出了可见度函数在径向采样方向和圆周向采样方向上的带宽理论表达,推导了依赖于观测场景特性与系统参数的极坐标采样可见度函数有效带宽估计方法。为保证可见度函数采样信号满足奈奎斯特采样定理,在不产生额外信息损失的条件下实现观测亮温重建,提出了极坐标可见度函数的采样准则,为旋转采样式综合孔径辐射计的系统设计与运行方案提供了理论依据。2.针对综合孔径辐射计分时采样体制所采用的阵列旋转与采样积分共同进行的工作模式,研究了因动态积分采样所导致的可见度函数模糊效应,建立了可见度函数旋转采样动态积分模糊理论。在小旋转采样动态积分角度的三角函数近似条件下,推导了点目标观测可见度函数动态积分采样模糊的解析表达式,从数值仿真实验角度验证了可见度函数动态积分采样轨迹与重建亮温误差伪影的对偶关系,发现了旋转采样综合孔径辐射计因阵列旋转动态积分模式产生的圆周向空间分辨率损失并提出了理论估计方法。3.在高分辨率静止轨道综合孔径辐射计难以实现传统噪声注入定标方案的背景下,提出了一种适用于等间距圆环阵列构型与阵列旋转分时采样体制的综合孔径辐射计冗余空间系统定标方法。在不依赖内部专用定标硬件或外部定标参考源的条件下,该方法可同时实现综合孔径辐射计的相位与幅度定标。其中相位定标方法在可见度函数测量相位存在自然缠绕的条件下仍可获得正确求解结果,无需额外设计相位解缠绕方法,真正意义上实现了综合孔径辐射计的相位自定标。阵列旋转采样获得的强系统冗余度确保了该方法的定标性能,为静止轨道综合孔径辐射计的定标方案设计提供了一条全新的技术路线。4.在综合孔径辐射计误差模型研究的基础上,构建了针对静止轨道毫米波大气探测仪第二代全尺度工程样机的全链路数据处理方案。从傅里叶中心切片定理的角度入手,研究了中心对称观测目标在阵列旋转分时采样体制下的可见度函数特性,并以此提出了一种基于外部噪声点源的旋转采样综合孔径辐射计相位定标与相关偏置校正方法,在地面测试环境难以获得理想远场观测目标的条件下实现了系统相位定标与相关偏置校正,完善了数据处理流程。地面试验观测结果验证了数据处理方案的有效性,为静止轨道综合孔径辐射计的工程应用奠定了技术基础。

李智奇[3](2012)在《时频信号的相位比对与处理技术》文中指出周期性信号之间的相位比对是时频测控领域中解决高分辨率测量技术的重要手段,周期性信号之间相位差的变化体现了频率信号之间相位量化步进的规律性现象。周期性信号之间相位差的规律性变化的研究,在时频测量领域中具有良好的应用和发展前景。通过对任意频率信号之间相位关系的分析和研究,完成对频率信号的超高分辨率相位差、相位噪声、频率及频率稳定度测量。温度和频漂是影响原子频标性能的固有特性。通过对原子频标温度和漂移特性的分析,研究通过数字化补偿技术实现原子频标性能的提高。取得的主要研究成果为:1.对标称值不同的信号之间相位关系进行了研究,提出了任意信号之间具有相位可比性。提出了标称值呈倍数关系的周期性信号之间具有和标称值相同信号的等效比对关系,而且由于对应的量化相移分辨率更小,体现出来的分辨率更高。通过引入标称最小公倍数周期,解决了标称值不同且不具有倍数关系的信号之间的信号之间的直接比对。实现了任意信号之间的直接相位比对,并推导出相应的比对公式,简化频率变化链中复杂的频率变化。2.对高分辨率相位差测量技术进行了研究,提出了通过相位差群同步消除任意周期性信号相位比对测量中的量化误差。在等效鉴相频率、最小公倍数周期和等效比对等概念和理论基础之上,引入公共振荡源,利用相位差群同步和标称值呈倍数关系的周期性信号之间的相位比对关系,实现高分辨率的相位差测量。针对10MHz的比对源,实现10ps相位差测量分辨率测量。3.对超高分辨率的频率测量技术进行了研究,利用相位差群同步的概念,在不需要通过复杂的频率变换处理,将相位比对和处理的方法推广到任意频率情况下实现了超高分辨率的频率测。将信号间的量化相移分辨率与频率合成技术相结合,能够在宽范围内获得自校情况下10-15/s的测量分辨率,在互比的测量情况下,测量分辨率则能够达到10-13/s量级。4.对高分辨率的线性相位比对技术进行了研究,提出利用线性相位比对技术实现距离的测量。利用了线性比相-单路分频控制鉴相法和比对信号之间的倍数关系,控制鉴相区域,保证比对的高线性度。采用脉冲平均的方法和简单的信号处理电路器件的优化选择,来减小触发误差。采用高精度数字电压表测量,通过对电压表积分时间的控制减小源噪声对测量结果的影响,来实现距离的测量,针对空间距离测量,分辨率能够达到30μm。5.对相位噪声测量技术进行了研究。利用标称值呈倍数关系的相位比对的等效性,通过对信号之间相位量化的和相位差群同步现象的分析,提出利用周期性信号的相位量化关系,通过对合适频率关系的相位差群同步现象的高精度捕捉,选择相应的响应时间,利用对闸门时间抖动的测量,实现宽范围的相位噪声测量。6.对频率基准铷原子频标的温度和漂移特性进行了研究,针对铷原子频标受温度和漂移的影响,研究铷原子频标温度漂移补偿方案。铷原子钟的温度和漂移均属于系统误差。温度特性具有一定的重复性,对温度特性进行非实时补偿;漂移有一定的离散性,规律性较明显的铷原子频标漂移率相对较大,能够引入数字补偿处理,提高原子频标的特性指标。

闫浩[4](2018)在《微电子机械微波通讯信号集成检测系统的研究》文中研究指明在微波信号检测中,微波的功率、频率和相位是三大基本的测量参数,微波信号检测广泛应用在幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)、微波定位、天线相位方向图的测试和近场诊断等微波通讯系统。这些系统在实际应用中迫切需要重量轻、体积小、功耗低和集成度高的电子装备。现有的微波功率、相位和频率检测器都为单个独立电路,这些分立器件不仅具有体积较大的缺点,而且无法完成对同一时刻的微波信号的功率、相位和频率的检测。为此急需一种可以同时对三种微波参量实现集成检测的系统来满足微波通讯领域的应用需求。针对这些需求,本文基于单个分立的检测器的研究,完成了微电子机械微波通讯集成检测系统的设计理论和实现方法的研究,主要内容包括:(1)针对电容式MEMS微波功率传感器在大功率下非线性的问题:提出了一种最大功率达到4W的电容式MEMS微波功率传感器,应用Ansys HFSS软件对电容式MEMS功率传感器的结构进行了模拟,得到了MEMS梁表面的电场和磁场分布,从而确定了有效传感范围;并利用Ansys FEM软件分析电容传感器的机械性能,得到MEMS梁在4W输入功率下的位移分布,对传统的微波-力-电转换模型进行了第一次修正;在此基础上,进一步考虑大功率输入下电容增大所导致的信号反射,进行了第二次修正;最后,通过对该电容式MEMS功率传感器的大功率下输出特性进行了测试,验证了经两次修正后的传感器非线性模型的有效性,为大功率的电容式MEMS微波功率传感器的研究奠定了理论基础。(2)针对MEMS微波相位检测器相位全周期和大功率信号检测的问题:基于GaAs MMIC工艺制备了一种基于MEMS功率传感器的MEMS微波相位检测器,测试表明,该MEMS微波相位检测器的相移测量结果与一个完整周期的计算结果吻合良好;在输入23dBm功率10GHz频率下,由热电式和电容式两种MEMS功率传感器所测得的相位灵敏度分别为16.62μV/°和23.94aF/°;进一步,为充分研究性能良好的MEMS微波相位检测器的应用可行性,本文还对其进行了大功率下的相位检测,相移测试结果依然符合余弦曲线关系。电容式MEMS微波功率传感器弥补了热电式功率传感器处理高功率的不足,将MEMS微波相位检测器的动态范围扩大到4W。(3)针对MEMS微波信号检波器的问题:提出了热电式、在线式和级联式三种基于GaAs MMIC工艺的MEMS检波器,这些检波器利用热电转换器和静电力执行器的平方律特性和低通特性。实验表明,热电式MEMS检波器可以实现载波频率为0.35-10GHz的幅度调制信号的直接检波,功率检测范围覆盖0-20dBm;在线式MEMS检波器的回波损耗在0.01-10GHz频段内优于20dB,插入损耗小于0.5dB,并可以对幅度调制信号实现在线直接检波;级联式MEMS检波器具有高功率处理能力的优点,能够覆盖0-23dBm的功率范围。这三种MEMS检波器都具有无直流功耗的优势。(4)针对MEMS悬臂梁开关的介质层电荷注入相关的可靠性问题:针对MEMS悬臂梁开关结构的介质层电荷注入所引起的可靠性问题进行了深入的研究,提出了一种平衡电桥表征方法,首先,建立了平衡电桥的等效电路模型,推导了平衡电桥法的精度公式。通过激光多普勒测速仪分析了悬臂梁的振动模态,确保了悬臂梁开关结构的机械对称性;利用函数信号发生器和示波器分析了悬臂梁开关结构的电学对称性;研究了直流电压条件下的电荷充电过程,实验结果表明,平衡电桥法的精度可以达到10Ω/fF,通过使用该方法可以观察到接触和非接触的充电过程,这两种充电效果可以根据拟合后的弛豫时间和拉伸指数因子来区分;在此基础上研究了26-33dBm功率26GHz频率RF信号下的介电层电荷充电过程,并对相应的机理进行了分析和讨论。实验结果表明,相比于直流电压,RF信号下的下介电层充电的效应十分有限。(5)针对MEMS微波通讯信号集成检测系统设计理论和实现方法方面的问题:设计理论:本文首先通过n端口无源网络信号叠加合成过程,给出了n端口信号检测的通用公式,并由该通用公式推导出六端口微波信号集成检测系统的理论公式,从而为集成检测系统的拓扑结构设计提供依据;其次,在此基础上提出了基于幅度比值和相位比较检测频率的两种微波信号集成检测系统的结构,并且针对这两种微波信号集成检测系统分别利用Ansys HFSS软件进行了结构模拟,确定了这两种微波信号集成检测系统的最终结构尺寸。实现方法:利用GaAs MMIC工艺制备了基于幅度比值和相位比较检测频率的两种微波信号集成检测系统。这两种微波信号集成检测系统首先利用幅度比值和相位比较法对待测信号的频率进行了检测,并且频率检测与功率无关;其次利用耦合的方法对待测信号的功率进行了检测,并且在测得频率的基础上对测试结果进行了校正,使得功率检测与频率无关;这两种微波信号集成检测系统都利用正交双通道的方法实现了相位检测;进一步,这两种微波信号集成检测系统都可以对调幅信号实现直接检波;最后,利用微波网络理论,推导并计算MEMS微波传感器及其集成检测系统的S参数模型,为微波通讯系统中的嵌入式应用提供了有力的理论支撑。该MEMS微波通讯信号集成检测系统,实现了对同一时刻的微波信号的功率、相位、频率检测及调幅信号的检波;并且单片集成系统具有抑制加工工艺所导致的不对称偏差的优点,保证了检测系统内部的各个传感结构的一致性。基于以上MEMS微波通讯信号集成检测系统的设计理论和实现方法的研究已获得多项中华人民共和国国家发明专利授权和受理(见成果表),具有自主知识产权,填补了国内MEMS微波通讯信号集成检测系统在设计理论和实现方法方面的空白。

刘刚[5](2017)在《微波毫米波高性能接收前端关键技术研究与应用》文中指出微波毫米波接收前端是军/民通信应用系统、高速无线数据传输系统及毫米波探测成像系统中的核心单元,其杂散干扰抑制能力、通带幅频响应平坦度、通带群时延波动及噪声系数是衡量接收机性能的关键技术指标。随着微波毫米波系统应用往更高频率、更宽带宽方向发展,对微波毫米波接收前端提出了更高的要求。因此,研究宽带微波毫米波系统中存在的理论问题及关键技术对于宽带微波毫米波系统应用技术的发展具有重要意义。本文以实现微波毫米波高性能宽带接收前端为目标,对高选择性带阻滤波技术、宽带幅度均衡技术、群时延波动分析与优化、级间阻抗失配对系统幅频响应及噪声系数的影响、高宽带高增益系统中噪声系数精确测量等接收前端中的的理论问题与关键技术进行深入的分析和研究,并应用于Ka波段低幅相失真宽带接收前端、Ku波段低噪声接收变频模块(LNB)及W波段辐射计的研制中,完成了相关实验研究工作。本文的研究进展包括以下内容:1、提出了一种微带反向并联双耦合陷波结构,这种结构具有阻带双谐振特性,能够有效展宽阻带带宽。仿真分析和实验研究表明该结构相比传统平行耦合陷波结构具有更高的频率选择性和更宽的阻带带宽。基于所提出的反向并联双耦合陷波结构,研制了一款L波段结构紧凑的高选择性带阻滤波器。为解决宽带系统中普通带阻滤波器强反射信号导致的邻近元件性能恶化的问题,研制了一种基于电阻加载平行耦合结构的吸收型带阻滤波器,这种滤波器能够有效的吸收阻带信号;通过对电路方案的改进,使加载电阻的选择具有更大的灵活性;仿真和实验结果表明,研制的吸收型带阻滤波器阻带内传输参数、输入端反射系数均小于-20dB,实现了阻带信号有效吸收。2、提出了一种基于低阶带通滤波器结合带外陷波结构的低群时延波动带通滤波器的设计方法,并对宽带系统通带内群时延波动特性进行了分析与研究。C波段微带带通滤波器仿真分析和实验研究表明,采用该方法可以同时保证带外高抑制度和带内良好的群时延平坦度特性。将这种设计方法应用于高相位正交性I-Q混频电路中的滤波器设计,测试结果表明,这种方法能显着降低I-Q两路输出电路中滤波器器件参数误差对群时延值的影响,提高了电路的I-Q两路输出信号的相位正交性。3、为了改善负群时延电路的工程实用性,提出了一种新型的传输型低损耗负群时延电路,并对电路进行了理论和实验分析。电路的负群时延特性是通过在平行耦合谐振单元靠近短路端加载电阻实现的,通过加载不同阻值的电阻可以配置不同的负群时延值,采用径向开路扇形结构实现了电路的紧凑性设计。实测结果表明,该电路可配置获得-2ns~-12ns的负群时延值,其最大信号衰减在6~10dB范围内。相比国外报道的负群时延电路,本文提出的负群时延电路在结构紧凑性、信号衰减、端口驻波及负群时延可配置性等方面均具有明显优势,为负群时延电路在工程中的应用提供了一种实际可行的电路实现方式。4、建立了微波毫米波宽带系统级间阻抗失配与通带幅频响应的关系的理论分析模型,并针对如何有效改善系统通带幅频响应平坦度进行了深入研究,提出了能够有效改善宽带接收前端系统通带内增益平坦度的宽带幅度均衡方案,并设计了基于并联微带谐振单元的Ka波段幅度均衡器和基于集总参数器件设计的L波段宽带幅度均衡器。结合宽带幅度均衡技术及低群时延波动滤波器设计方法对Ka频段宽带接收前端的系统方案进行优化,实验研究表明,研制的Ka频段宽带接收前端在最大增益达60dB条件下,通带内幅频响应平坦优于±0.45dB,带内群时延波动低于1.8ns,实现了宽频段内低幅相失真。5、在对射频级间阻抗失配与系统噪声系数之间的关系进行深入研究的基础上,提出了系统噪声系数最优的系统增益配置方法,该方法基于当前器件性能水平对系统逐层分解配置,简化了高增益系统设计中噪声系数、增益的配置和优化的过程。对宽带高增益接收系统的噪声系数测量方法进行了研究,建立了分析增益压缩引起的噪声系数测量误差的理论模型,并提出了噪声系数测量中判断宽带高增益系统是否存在增益压缩的判据。基于上述方法,提出了双频段Ku波段低噪声变频模块(LNB)的设计方案,并研制了关键电路,包括宽带低噪声放大器、输出频点可切换的本振源、高性能Bias-Tee电路及宽带均衡电路等。此外,在满足系统带外抑制要求的条件下,通过适当展宽带通滤波器带宽有效降低了系统通内群时延波动值。实验研究表明,所研制的Ku波段LNB模块噪声系数典型值为0.90dB,通带增益平坦度优于±1.5dB,总体性能指标达到了国外同类商用产品的相当水平。6、建立了宽带毫米波辐射计的亮温分辨率有效带宽随系统增益不平坦度变化的评估模型,定量分析了通带增益不平坦度对系统有效带宽的影响。对采用超外差体制的W波段单通道和六通道辐射计的系统方案进行了分析设计。通过中频宽带幅度均衡技术和数控增益调节及积分时间调节电路,解决了毫米波宽带系统频域内幅度不平衡和多通道之间增益及亮温灵敏度不一致性等关键技术问题。根据低噪放和下变频器的宽带频响特性,研制了宽带均衡中频电路,实现了在11GHz射频带宽内变频增益波动低于±1.5dB的优良幅频特性。构建了 W波段辐射计试验样机,对亮温灵敏度和长期工作稳定度进行了实验研究,结果表明,研制的辐射计具有优于0.55K的亮温灵敏度,长期工作性能稳定可靠性高。

张晓玲[6](2020)在《斜轴式太赫兹天线近场全息测量研究》文中研究说明太赫兹波因其在研究宇宙微波背景辐射,星际尘埃与介质以及精细分原子谱线方面的优势,在天文学研究领域具有不可替代的重要作用。但地球大气对太赫兹波的强烈吸收将优良的太赫兹大气窗口限制到地面上少有的高海拔和极低温的干燥区域。在苛刻的台址条件下实现太赫兹望远镜高达微米量级的面形精度要求是一项具有重大挑战的关键技术。近场射电全息具有测量精度高,便捷高效的优势,是毫米波和亚毫米波射电望远镜最为常用的面形测量方法之一。斜轴式的机架结构能够更好地适应极端台址环境并为望远镜的整体机构提供保护。然而斜轴式太赫兹天线特殊的转动机制会在近场全息测量过程中引入额外的误差因素。为了实现太赫兹天线所需的微米级面形测量精度,需要针对斜轴天线开展高精度测量理论和误差修正方法研究。基于上述背景,本文开展了斜轴式太赫兹天线的近场全息测量研究,主要研究内容以及创新点包括:1.采用了高精度的近场—口面场积分变换,提出并采用了三维空间旋转矩阵的矢量方法对附加光程和视差效应进行修正;2.详细分析了斜轴式天线的波束自旋制造成的非均匀近场采样和全息系统的极化失配问题,推导了极化失配功率损失和相位误差的计算公式;3.在W波段在设计了±64°角度范围内边缘锥削小于-6 dB的宽波束主焦馈源,并为其相位特性的准确表征搭建了一套远场波束测量系统;4.分别进行了主焦式和卡焦式的近场全息测量实验,系统重复测量精度优于2.0 μm RMS,近场全息和摄影测量方法对同一天线的面形测量结果一致性良好,利用全息测量方法成功地实现了对实验天线的面形测量与优化调整。本论文的研究成果有望在南极5米太赫兹望远镜高精度面形测量中获得直接应用,并为未来更大口径的毫米波和亚毫米波望远镜的建设储备关键技术基础。

张学亮[7](2007)在《用于拖曳阵阵形测量的光纤磁场传感研究》文中进行了进一步梳理阵形测量是拖曳阵声纳研究的关键技术之一。为了满足被动拖曳阵声纳非声定位的需求,实现光纤水听器拖曳阵主体的全光纤结构,提出了基于地磁场传感的光纤磁场传感技术实现光纤阵列中阵形测量的新研究思路。从拖曳阵阵形取向测量精度要求、主要海区地磁分布特点出发,通过基于地磁测量的阵列取向测量理论研究,提出了用于光纤拖曳阵阵形测量的光纤地磁场传感器的性能要求。根据现有材料及技术基础,对建立全光拖曳阵阵形测定光纤磁场传感系统的可行性进行了理论和实验研究,设计了一种测向精度可满足拖曳阵要求、信号处理与光纤水听器声信号处理兼容的光纤地磁场传感及阵列取向测量方案。研制了用于光纤拖曳阵的光纤磁场传感器,通过取向角度测量实验,验证了光纤磁场传感器可以实现基于地磁测量的取向角度测量。本论文的主要研究成果和创新如下:1、提出并研制了基于磁致伸缩效应的全保偏干涉式光纤地磁场传感器,实现了稳定的地磁传感。2、理论分析了保偏光纤干涉系统残存的寄生干涉效应,提出了抑制干涉效应的有效措施,提高了系统的检测精度。3、在多匝光纤粘贴磁致伸缩材料的全保偏光纤磁场传感探头研究中,发现了退敏现象,提出了相应的解决办法,保证了磁致伸缩应变有效转化为传感光纤中的相位变化。4、提出用光纤磁场传感器进行光纤水听器拖曳阵声纳的取向角测量方案,建立了二单元同轴向光纤磁场传感器以及二维正交单元光纤磁场传感器定向系统,完成了原理性实验验证,为拖曳阵磁场传感定向奠定基础。

李成功[8](2020)在《基于微波光子相干鉴相和互相关处理的高精度、高频相位噪声测量》文中进行了进一步梳理随着通信系统、雷达探测等领域使用的信号频段越来越高,信号的噪声得到了更多的关注,其中相位噪声影响着系统的各种指标,在系统结构的研发设计中也有着重要的指导意义,因此对高频信号准确的相位噪声测量可以有效地提高系统的性能。随着微波振荡器技术的高速发展,已经能够产生相位噪声很低的高频信号,传统基于微波器件的相位噪声测量系统难以在对高频信号测量时得到精确的测量结果。微波光子技术凭借其高重频、低抖动等优势在各个行业受到了广泛的应用,例如使用光模数转换(PADC)样机作为多波段宽带雷达接收机,可以直接对宽带雷达信号进行准确采集,有效提升了宽带雷达的成像性能。本文中我们基于PADC原理中的光采样特性,提出了一种基于微波光子鉴相和互相关处理的相位噪声测量方案。该方案利用主动锁模激光器(actively mode-locked laser,AMLL)产生的高重频光脉冲信号作为参考源,利用马赫-增德尔双输出调制器(dual-output Mach-Zehnder modulator,DOMZM)完成光电混频过程,通过光电转换并滤波后提取出相位噪声,在数据处理后端使用互相关算法对测量链路引入的噪声进行抑制,本实验方案实现了对高频信号的高精度相位噪声测量。具体研究内容从以下四个方面展开:(1)探讨了三种主要的相位噪声测量原理架构,分析并比较各种原理的优缺点,对当前的相位噪声测量实例展开讨论,针对基于微波器件测量方案的局限,认为结合微波光子链路的测量方案可以有效解决高频信号的相位噪声测量。(2)提出了本文实验方案的基本架构,分析了高重频光脉冲信号作为参考源信号的优势,详细解释了根据光采样原理实现的微波光子鉴相过程,并探究互相关处理抑制测量链路引入噪声的原理,分析了本文实验方案的可行性。(3)通过理论分析和公式推导,对影响测量结果的因素:测量链路引入的噪声和互相关处理次数(M)进行了仿真。总结了M与对链路引入噪声抑制效果的关系,提出了优化实验方案的方法。(4)利用了本实验方案实现了鉴相系数测量和微波源产生的20GHz信号的相位噪声测量,通过增加测量中互相关的次数,提高了互相关处理对链路引入噪声的抑制效果,实现了更精确的测量。将本实验的测量结果与商用仪器的测量结果比较,在低偏移频率处具有更高的测量精度。设计链路测量了本实验方案的底噪,实现了偏移频率在10Hz处-80d Bc/Hz和1MHz处150d Bc/Hz的测量灵敏度。

付甜甜[9](2018)在《基于双外差混频的时频传输技术》文中研究表明随着雷达在国家民生、军事等领域的应用愈加广泛和重要,人们对其探测目标能力的要求也越来越高,导致雷达的体积在不断增大,随之而来的是高昂的造价以及极差的机动性。针对这一发展瓶颈,分布式相参雷达应运而生,其由多个小型机动雷达阵列所组成,每个小型雷达接收和发射的信号需要进行同时同相的相干合成,这就要求每个雷达之间要保证稳定的时频同步。微波光子学的迅速发展使光纤时频分配成为时频同步的主要手段,但光纤传输较易受到周围环境的干扰,压力和温度等变化都会造成远端接收信号质量变差,主要体现在传输延迟上。因此需要将传输延迟进行补偿校正以恢复信号的稳定。本文研究基于双外差混频的光纤时频传输技术,在频率传输方面,首先介绍了基于双外差混频鉴相的光纤稳频传输系统,将双外差混频鉴相与锁相环技术相结合,使高频信号稳定的传输到远端,同时对采取高频信号传输与系统频率稳定的关系进行了介绍,随着传输频率的增加,系统的频率稳定性得到提高。在时间传输方面,论文提出了基于信号相位误差的高精度时间抖动测量方法,基于相位误差的延时抖动检测面临的关键问题是:相位周期模糊造成可测延时抖动范围极小。针对这一问题,本论文提出分频相位测量和数字缝合技术,解决相位模糊问题。其基本思路是:将双外差混频鉴相获得的带有相位误差信号的中频信号进行N次分频,低次分频信号用于高精度、小范围延时抖动测量,高次分频信号则用于中(低)精度、大范围延时抖动测量,然后将测得的延时信号进行数字缝合,由此兼得高精度、大范围延时抖动测量。本方案既利用了高频信号相位信息来获得高精度延时抖动测量,又通过分频方式解决了相位周期模糊问题,获得了大范围延时抖动测量。基于该方案,对80km光纤链路的延时抖动进行了测量,测量结果表明:延时精确达到27fs,延时范围为12.5ns,范围精度比达到约4.6×105。

王秀丽[10](2011)在《典型地物介电常数测量方法研究》文中研究指明典型地物微波介电特性是微波遥感机理研究的主要内容,也是进行微波遥感电磁参数反演的基础。本论文从理论和实验两方面对典型地物微波介电特性进行了研究,并利用实验室现有的测量系统对典型地物的介电常数进行了测量,在自由空间法的基础上提出了一种更适合于小型化的介电常数实地测量系统,并进行了前期的验证实验工作。论文首先对微波遥感的相关理论知识进行了介绍,并对介电常数常用测量方法进行了总结,讨论了实验室现有的同轴探针法和波导法。其中波导法属于室内测量方法,通过料盒的引进能方便的测量样品介电常数,对于低损耗样品,这种测量方法精度很高;同轴探针法适合于高损耗介质测量,尤其适合于液体物质如水、盐水、油等介电常数的测量。除了波导法、探针法,论文重点讨论了自由空间法。自由空间法属于实地测量方法的一种,它适合于测量大面积的目标的介电常数,并可以无损耗、非破坏的进行测量,更加适合于微波遥感实际应用。论文介绍了自由空间法的测量原理、定标以及介电常数的反演。为了方便野外实地测量以及微波遥感的实际需要,本文针对介电常数的测量,提出了一种实地测量介电常数的简易系统,给出了系统的测量原理,为了验证系统的有效性,利用实验室现有的设备搭建了系统并进行验证实验,实验中分析了误差产生的原因,以及针对金属板定标进行了相位修正及分析。对于不能满足菲涅尔反射定理的粗糙表面进行了粗糙度修正,通过引入粗糙度模型降低了被测目标的几何特性对反演过程中参数的影响,提高了介电常数的测量精度。另外,论文中详细分析了纯水、雪、土壤的微波介电特性,并对水的介电模型进行了改进,改进后的模型与实际测量结果更加接近。

二、对幅度变化不灵敏的微波相位测量系统(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、对幅度变化不灵敏的微波相位测量系统(论文提纲范文)

(1)光电振荡器及其应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 微波光子信号产生技术概述
        1.2.1 非线性调制倍频
        1.2.2 光学拍频
        1.2.3 光电振荡器
    1.3 光电振荡器发展现状
        1.3.1 光电振荡器典型技术
        1.3.2 光电振荡器典型应用
    1.4 主要研究内容和章节安排
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 章节安排
第二章 光电振荡器理论基础
    2.1 引言
    2.2 光电振荡器技术指标
        2.2.1 相位噪声
        2.2.2 频率稳定度
        2.2.3 噪声谱与阿伦方差之间的关系
    2.3 单环结构光电振荡器振荡特性研究
        2.3.1 单环结构光电振荡器频谱特性
        2.3.2 单环结构光电振荡器相位噪声特性
    2.4 注入锁定结构光电振荡器振荡特性研究
        2.4.1 注入锁定结构光电振荡器频谱特性
        2.4.2 注入锁定结构光电振荡器相位噪声特性
    2.5 本章小结
第三章 光电振荡器的相位噪声测试方法研究
    3.1 引言
    3.2 微波源相位噪声测试方案
        3.2.1 相位噪声测试方案概述
        3.2.2 光子延时互相关相位噪声测试方案
        3.2.3 基于波分复用技术的光子延时互相关相位噪声测试方案
    3.3 光电振荡器相位噪声测试
        3.3.1 基于波分复用技术的光电振荡器
        3.3.2 基于光子延时互相关技术的光电振荡器相位噪声测试方案
    3.4 本章小结
第四章 新型光电振荡器
    4.1 引言
    4.2 基于注入锁定和延时补偿的光电振荡器
        4.2.1 模型及工作原理
        4.2.2 实验结果分析
    4.3 基于宇称-时间对称原理的光电振荡器
        4.3.1 宇称-时间对称的选模机制
        4.3.2 宇称-时间对称光纤激光器
        4.3.3 宇称-时间对称光电振荡器
    4.4 双频输出光电振荡器
        4.4.1 模型及工作原理
        4.4.2 实验结果分析
    4.5 本章小结
第五章 光电振荡器应用研究
    5.1 引言
    5.2 光电振荡器应变传感研究
        5.2.1 模型及工作原理
        5.2.2 实验结果分析
    5.3 光电振荡器远距离位移传感研究
        5.3.1 模型及工作原理
        5.3.2 实验结果分析
    5.4 光电振荡器准分布式传感结构
    5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 论文的主要创新点
    6.3 工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果

(2)旋转采样综合孔径辐射计极坐标采样理论与定标方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 微波遥感技术特点
        1.1.2 静止轨道被动微波探测的意义
        1.1.3 静止轨道被动微波探测的技术难点与挑战
    1.2 国内外研究发展概况
        1.2.1 综合孔径辐射计系统研究发展概况
        1.2.2 综合孔径辐射计定标方法发展概况
    1.3 论文的主要研究内容与结构安排
    1.4 论文的创新性工作
第2章 干涉式微波辐射测量理论基础
    2.1 微波辐射测量学基础
    2.2 干涉式微波辐射测量基本原理
    2.3 综合孔径辐射计亮温重建原理
    2.4 综合孔径辐射计的系统性能指标
        2.4.1 空间分辨率
        2.4.2 无混叠视场
        2.4.3 辐射灵敏度
    2.5 本章小结
第3章 综合孔径辐射计旋转采样理论研究
    3.1 引言
    3.2 可见度函数极坐标采样理论
        3.2.1 点目标观测旋转采样可见度函数的傅里叶分析
        3.2.2 扩展目标观测旋转采样可见度函数的带宽估计方法
        3.2.3 可见度函数极坐标采样准则
        3.2.4 数值仿真实验与结果分析
    3.3 旋转采样可见度函数动态积分模糊理论
        3.3.1 可见度函数旋转采样动态积分理论模型
        3.3.2 数值仿真实验与结果分析
    3.4 本章小结
第4章 静止轨道等间距圆环阵列旋转采样综合孔径辐射计的相位与幅度定标方法
    4.1 引言
    4.2 冗余空间定标方法基本模型
    4.3 等间距圆环阵列的冗余空间定标方程组
        4.3.1 瞬时采样观测情景
        4.3.2 阵列旋转采样观测情景
    4.4 冗余空间相位定标方程组求解方法
        4.4.1 固定位置的π模糊特性
        4.4.2 相位求解方法
    4.5 冗余空间幅度定标方程组求解方法
    4.6 数值仿真实验
        4.6.1 模拟观测场景与系统参数设置
        4.6.2 噪声特性分析与权重函数设置
        4.6.3 相位定标性能评估
        4.6.4 幅度定标性能评估
        4.6.5 幅度定标偏置研究与其校正方法
    4.7 说明与讨论
        4.7.1 总体定标性能
        4.7.2 幅度定标偏置
        4.7.3 针对真实观测场景的扩展仿真
        4.7.4 同类方法的定标性能
    4.8 本章小结
第5章 静止轨道毫米波大气探测仪数据处理方法研究
    5.1 引言
    5.2 数字相关系数预处理方法研究
        5.2.1 三阶量化相关系数估计方法
        5.2.2 IQ非正交性误差校正方法
    5.3 综合孔径辐射计可见度函数定标方法研究
        5.3.1 基于外部参考源的旋转采样综合孔径辐射计相位定标与相关偏置校正方法
        5.3.2 可见度函数幅度定标
    5.4 静止轨道毫米波大气探测仪地面试验数据处理
        5.4.1 数据处理流程的试验验证
        5.4.2 地面试验观测结果
    5.5 本章小结
第6章 总结和展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
附录
    A.固定位置的π缠绕特性的证明
        A.1 由式(A.1a)和式(A.2a)构成的解集规律
        A.2 由式(A.1b)和式(A.2b)构成的解集规律
    B.归一化可见度幅度噪声统计规律解释
    C.冗余空间相位定标仿真实验补充结果
    D.冗余空间幅度定标仿真实验补充结果
        D.1 幅度定标模型考虑不可分离幅度误差项的情况
        D.2 幅度定标模型忽略不可分离幅度误差项的情况
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(3)时频信号的相位比对与处理技术(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究进展
        1.2.1 频率及其相关测量技术的发展
        1.2.2 铷原子频标技术的发展
    1.3 本文的研究内容及作者的主要工作
第二章 相位比对及相位差测量技术研究
    2.1 量化理论的提出
        2.1.1 标称值相同信号之间的相位比对研究
        2.1.2 标称值呈倍数关系的频率信号之间的相位比对技术研究
        2.1.3 任意频率信号之间的相位比对技术研究
    2.2 相位群的研究
        2.2.1 频率标称值相同的信号之间的相位群特征
        2.2.2 标称值不同的信号之间的相位群特征
        2.2.3 实验验证
    2.3 高分辨率相位测量技术的研究
        2.3.1 高精度相位差测量理论
        2.3.2 相位重合检测部分设计
        2.3.3 实验与数据处理
    2.4 小结
第三章 频率及其稳定度测量技术研究
    3.1 频率信号的分析
    3.2 常用的频率稳定度的测量方法分析
    3.3 基于相位处理的频率稳定度测量技术的研究
        3.2.1 基本原理
        3.3.2 实验验证
    3.4 小结
第四章 线性相位比对技术在空间量测量中应用研究
    4.1 单路分频鉴相比对技术研究
        4.1.1 单路分频鉴相相位比对原理
        4.1.2 测量误差分析
    4.2 基于线性相位比对高分辨率距离变化的测量研究
        4.2.1 传输线时延实验验证与性能分析
        4.2.2 线性相位比对电路设计与分析
    4.3 测试结果及其误差分析
        4.3.1 基于单路线性相位比对技术的频率稳定度测量
        4.3.2 基于单路线性相位比对技术的长度测量
        4.3.3 误差分析
    4.4 线性比相法在导航定位中应用的探讨
        4.4.1 KBR 高精度星间测距的技术难点
        4.4.2 载波相位测距
        4.4.3 线性相位比对技术在导航中应用的探讨
    4.5 小结
第五章 基于相位比对的相位噪声测量研究
    5.1 相位噪声的估计
        5.1.1 相位噪声的特性
        5.1.2 相位噪声的基本测量方法研究
    5.2 基于相位处理的相位噪声测量的研究
        5.2.1 测量原理
        5.2.2 数据处理与误差分析
    5.3 小结
第六章 铷原子频标的温度和漂移补偿研究
    6.1 铷原子频标的理论研究
        6.1.1 铷气泡型铷原子频标的工作原理
        6.1.2 影响铷原子频标特性的各种因素的研究与探讨
    6.2 铷原子频标的温度补偿
        6.2.1 铷原子频标温度影响的分析
        6.2.2 铷原子频标的温度补偿方案及补偿实验研究
    6.3 铷原子频标的漂移率补偿
        6.3.1 铷原子频标的漂移的分析
        6.3.2 铷原子频标漂移的相关仿真实验
    6.4 小结
第七章 全文总结
致谢
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
    学术论文
    出版专着
    主持参加研究的科研项目

(4)微电子机械微波通讯信号集成检测系统的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 微电子机械系统(MEMS)
        1.1.1 RF/微波MEMS技术的基本特征
        1.1.2 RF MEMS的发展现状
        1.1.3 RF MEMS在微波通讯中的应用
    1.2 微波信号检测
        1.2.1 微波信号功率检测的研究现状
        1.2.2 微波信号检波的研究现状
        1.2.3 微波信号频率检测的研究现状
        1.2.4 微波信号相位检测的研究现状
    1.3 微波信号集成检测
    1.4 本论文的主要工作
        1.4.1 目前存在的主要问题
        1.4.2 主要研究工作
        1.4.3 主要创新点
    1.5 本章小结
第二章 MEMS微波通讯信号集成检测系统的设计理论和实现方法
    2.1 信号检测原理
        2.1.1 信号功率检测
        2.1.2 信号频率检测
        2.1.3 信号相位检测
        2.1.4 信号集成检测
    2.2 模型的建立方法
        2.2.1 微波网络级联
    2.3 版图与工艺
    2.4 测试和表征
    2.5 本章小结
第三章 MEMS微波功率检测的研究
    3.1 电容式MEMS微波功率传感器
        3.1.1 电容式MEMS微波功率传感器的模拟与模型
        3.1.2 电容式MEMS微波功率传感器的制备和测试
    3.2 热电式MEMS微波功率传感器
        3.2.1 热电式MEMS微波功率传感器的设计和优化
        3.2.2 热电式MEMS微波功率传感器的制备和测试
    3.3 级联式微波功率传感器
        3.3.1 级联式MEMS微波功率传感器的设计和模拟
        3.3.2 级联式MEMS微波功率传感器的制备和测试
    3.4 本章小结
第四章 MEMS微波频率检测和相位检测的研究
    4.1 MEMS频率检测器的研究
    4.2 MEMS相位检测器的研究
        4.2.1 微型Wilkinson功分器的研究
        4.2.2 MEMS相位检测器的制备和测试
    4.3 本章小结
第五章 MEMS微波信号检波器的研究
    5.1 热电式微波信号检波
        5.1.1 热电式检波器的理论分析
        5.1.2 热电式检波器的实际测试
    5.2 在线式微波信号检波
        5.2.1 在线式MEMS检波器的理论分析
        5.2.2 在线式MEMS检波器的模拟与设计
        5.2.4 在线式MEMS检波器的加工与测试
    5.3 级联式微波信号检波
        5.3.1 级联式检波器的原理与模拟
        5.3.2 级联式检波器的模拟与设计
        5.3.3 级联式检波器的加工与测试
    5.4 本章小结
第六章 MEMS悬臂梁开关设计及其可靠性的研究
    6.1 MEMS悬臂梁开关的设计与模拟
    6.2 MEMS悬臂梁开关的加工测试
    6.3 MEMS悬臂梁开关的可靠性研究
    6.4 本章小结
第七章 MEMS微波通讯信号集成检测系统
    7.1 MEMS六端口耦合器
        7.1.1 MEMS六端口耦合器的设计与模拟
        7.1.2 MEMS六端口耦合器的加工与测试
    7.2 MEMS微波功率分配器
        7.2.1 MEMS微波功率分配器的设计与模拟
        7.2.2 MEMS微波功率分配器的加工与测试
    7.3 基于幅度比值法的MEMS微波通讯信号集成检测系统
        7.3.1 基幅度比值法的MEMS微波通讯信号集成检测系统的设计与模拟
        7.3.2 基幅度比值法的MEMS微波通讯信号集成检测系统的加工与测试
    7.4 基于相位比较法的MEMS微波通讯信号集成检测系统
        7.4.1 基于相位比较法的MEMS微波通讯信号集成检测系统的设计与模拟
        7.4.2 基于相位比较法的MEMS微波通讯信号集成检测系统的加工与测试
    7.5 本章小结
第八章 MEMS微波通讯信号集成检测系统的S参数模型
    8.1 传输线参数建立
        8.1.1 传输线阻抗参数的分析
        8.1.2 传输线损耗参数的提取
    8.2 MEMS六端口耦合器的S参数建立
    8.3 MEMS微波功率分配器的S参数建立
    8.4 基于幅度比值法的MEMS微波通讯信号集成检测系统
    8.5 基于相位比较法的MEMS微波通讯信号集成检测系统
    8.6 本章小结
第九章 总结和展望
    9.1 论文的主要工作
    9.2 未来研究工作的展望
参考文献
在学期间学术成果
致谢

(5)微波毫米波高性能接收前端关键技术研究与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究与发展现状
        1.2.1 陷波结构及带阻滤波器
        1.2.2 幅度均衡及低群时延波动技术
        1.2.3 微波/毫米波宽带系统应用
    1.3 本文研究内容
    1.4 论文结构安排
    参考文献
第二章 新型陷波结构及带阻滤波器研究
    2.1 微波毫米波接收前端杂散信号分析
        2.1.1 微波毫米波超外差接收前端杂散分类
        2.1.2 微波毫米波超外差接收前端内部杂散产生的原因分析
        2.1.3 微波毫米波超外差接收前端抑制杂散干扰的途径
    2.2 高选择性微带陷波结构
        2.2.1 λ/4波长平行耦合线谐振单元理论分析
        2.2.2 基于微带耦合谐振单元的陷波结构设计与分析
        2.2.3 电路制作和实验分析
    2.3 基于陷波结构的高选择性带阻滤波器设计
        2.3.1 高选择性带阻滤波器的设计
        2.3.2 高选择性带阻滤波器电路实验
    2.4 吸收型带阻滤波器的研究
        2.4.1 吸收型带阻滤波器设计原理
        2.4.2 吸收型带阻滤波器电路结构改进设计
        2.4.3 双端吸收型带阻滤波器研制
        2.4.4 紧凑型单端吸收型带阻滤波器研制
    2.5 小结
    参考文献
第三章 微波毫米波系统群时延特性优化技术
    3.1 微波毫米波接收前端通带群时延特性分析
        3.1.1 接收机前端通带群时延响应特性
        3.1.2 带通滤波器通带内群时延波动特性分析
    3.2 低群时延波动带通滤波器设计方法研究
        3.2.1 低群时延波动带通滤波器设计方案
        3.2.2 低群时延波动带通滤波器的设计
        3.2.3 低群时延波动带通滤波器的实验结果与分析
    3.3 低群时延滤波电路在I-Q正交混频电路中的应用研究
        3.3.1 I-Q正交混频器正交两路幅相失衡对成像系统的影响
        3.3.2 低群时延波动滤波器设计分析及应用
        3.3.3 高相位正交性I-Q混频器的实验结果
    3.4 新型低损耗负群时延电路研究
        3.4.1 低损耗负群时延电路模型
        3.4.2 低损耗负群时延电路仿真与设计
        3.4.3 电路实验结果分析
    3.5 小结
    参考文献
第四章 Ka频段低幅相失真宽带接收前端关键技术研究
    4.1 Ka频段低幅相失真宽带接收前端的研究背景和意义
    4.2 微波毫米波宽带系统中幅频响应起伏的原因分析
        4.2.1 微波毫米波系统幅频响应特点
        4.2.2 级间阻抗失配与幅相响应关系分析
        4.2.3 器件频响特性对幅相响应的影响分析
        4.2.4 小结
    4.3 幅频均衡电路研究
        4.3.1 幅度均衡器设计原理
        4.3.2 微波毫米波幅度均衡器电路设计与实验
    4.4 系统总体方案及关键电路模块研制
        4.4.1 Ka频段低幅相失真宽带接收前端的主要指标
        4.4.2 低幅相失真接收机系统总体方案设计与优化
        4.4.3 低群时延波动带通滤波器设计研究
        4.4.4 毫米波频段电路模块设计关键技术与应用
    4.5 Ka频段低幅相失真接收变频系统实验研究
        4.5.1 系统通带幅频响应平坦度实验结果
        4.5.2 系统带内群时延波动及带外抑制度实验结果
        4.5.3 系统主要性能指标实验结果
    4.6 小结
    参考文献
第五章 Ku波段LNB模块关键技术研究
    5.1 研究现状与意义
        5.1.1 研究背景与现状
        5.1.2 研究意义
    5.2 基于系统噪声系数最优的增益配置法研究
        5.2.1 高性能Ku波段LNB主要技术指标要求
        5.2.2 阻抗失配对接收系统噪声系数影响分析
        5.2.3 基于系统噪声系数最优的增益配置法和LNB总体方案设计
    5.3 宽带高增益微波毫米波系统噪声系数测量研究
        5.3.1 噪声系数定义与测量方法
        5.3.2 增益压缩对宽带系统噪声系数测量准确度的影响分析
    5.4 Ku波段LNB电路关键电路模块研究
        5.4.1 高性能低噪声放大模块研制
        5.4.2 高性能本振源电路研究
        5.4.3 L波段宽带均衡方案的设计
        5.4.4 发射泄露抑制滤波及频段选择滤波方案研究
    5.5 Ku波段低噪声接收模块关键指标实验研究
        5.5.1 系统噪声系数、通道增益平坦度测试
        5.5.2 LNB模块输出P1dB及三阶交调点测试
        5.5.3 系统中频输出信号相位噪声测试
        5.5.4 LNB模块增益随温度变化稳定度测试
    5.6 小结
    参考文献
第六章 高灵敏度W波段宽带辐射计关键技术研究
    6.1 毫米波被动成像研究背景及意义
    6.2 宽带W波段辐射计亮温探测基本原理
        6.2.1 黑体辐射理论
        6.2.2 一般物体的电磁辐射特性
        6.2.3 辐射计天线接收亮温构成分析
    6.3 宽带毫米波辐射计灵敏度与有效带宽的研究
        6.3.1 影响宽带毫米波辐射计系统灵敏度的因素
        6.3.2 宽带毫米波辐射计有效带宽建模分析
        6.3.3 宽带毫米波辐射计系统增益平坦度优化方案
    6.4 高灵敏度W波段辐射计总体方案
        6.4.1 高灵敏度W波段辐射计系统结构选择
        6.4.2 高灵敏度W波段辐射计指标要求
        6.4.3 高灵敏度W波段辐射计系统方案设计
    6.5 高灵敏度W波段宽带辐射计关键电路研制
        6.5.1 高增益平坦度宽带中频电路模块研究
        6.5.2 U波段本振倍频源链路研制
        6.5.3 W波段低噪与下变频器级联电路模块
    6.6 高灵敏度W波段宽带辐射计实验研究
        6.6.1 亮温灵敏度实验
        6.6.2 长期工作稳定可靠性实验
    6.7 小结
    参考文献
第七章 结束语
    7.1 论文工作总结
    7.2 未来工作展望
致谢
作者简介

(6)斜轴式太赫兹天线近场全息测量研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1大型射电望远镜面形检测技术简介
        1.2.2 射电全息测量的现状与趋势
    1.3 论文内容和章节安排
第2章 近场全息测量原理
    2.1 引言
    2.2 近场全息测量基本原理
    2.3 视差效应的修正
    2.4 采样间隔与采样范围
    2.5 近场重聚焦
    2.6 副面和馈源偏移的影响
    2.7 本章小结
第3章 高精度近场全息测量研究
    3.1 引言
    3.2 天线口面中心与旋转中心不重合
    3.3 卡焦全息中的副面衍射效应
    3.4 本章小结
第4章 斜轴式天线运动特性对近场全息测量的影响
    4.1 斜轴式天线与波束自旋
    4.2 非均匀采样
    4.3 极化失配误差
    4.4 本章小结
第5章 W波段近场全息测量系统
    5.1 引言
    5.2 近场全息测量系统硬件
        5.2.1 近场信标源
        5.2.2 全息测量接收机系统
    5.3 近场全息测量的波束扫描与数据分析
    5.4 主焦全息与卡焦全息
    5.5 本章小结
第6章 W波段宽波束主焦馈源的研制
    6.1 引言
    6.2 主焦馈源与天线口面场分布
    6.3 宽波束主焦馈源的设计
    6.4 宽波束主焦馈源的辐射特性表征
    6.5 本章小结
第7章 主焦近场全息测量实验
    7.1 引言
    7.2 实验系统
    7.3 系统测量精度评估实验
    7.4 天线面板已知位移量检测实验
    7.5 天线面形测量与调整实验
    7.6 本章小结
第8章 卡焦近场全息测量实验
    8.1 引言
    8.2 实验系统
    8.3 数据处理
    8.4 系统稳定性测试实验
    8.5 全息测量与摄影测量对比实验
    8.6 不同频率全息测量对比实验
    8.7 本章小结
第9章 总结
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(7)用于拖曳阵阵形测量的光纤磁场传感研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 水听器拖曳阵的阵形测量技术研究现状
        1.1.1 水听器拖曳阵
        1.1.2 水听器拖曳阵的阵形测量技术
        1.1.3 光纤水听器拖曳阵及其阵形测量技术现状
    1.2 光纤磁场传感技术的历史以及研究现状
        1.2.1 用于光纤磁场传感的磁致伸缩材料
        1.2.2 光纤磁场传感探头的研究
        1.2.3 光纤磁场传感系统信号处理技术
        1.2.4 光纤磁场传感系统的偏振特性研究
        1.2.5 光纤磁场传感系统应用研究现状
    1.3 光纤磁场传感在光纤水听器拖曳阵测向技术上的应用分析
    1.4 本论文的主要工作
第二章 基于磁致伸缩的光纤磁传感理论与信号处理分析
    2.1 磁致伸缩材料的工作机理
        2.1.1 金属玻璃的磁学特性
        2.1.2 超磁致伸缩材料的磁学特性
        2.1.3 磁致伸缩薄膜的基本磁学特性
    2.2 磁致伸缩—光纤相位传递理论分析
        2.2.1 磁致伸缩光纤磁场传感的相位变化光学校正分析
        2.2.2 磁致伸缩光纤磁场传感的磁场—光纤应变耦合分析
        2.2.3 光纤磁场传感探头增敏效果的理论分析
    2.3 基于迈克尔逊型保偏光纤干涉仪的磁传感信号处理方法
        2.3.1 工作点控制方法
        2.3.2 相位产生载波(PGC)方法
    2.4 迈克尔逊型保偏光纤干涉仪中的偏振特性分析
        2.4.1 保偏光纤偏振器对保偏光纤磁场传感系统的影响分析
        2.4.2 保偏光纤磁场传感系统中的偏振诱导寄生干涉效应的影响分析
    2.5 保偏光纤磁场传感系统对交流、直流磁场信号的获取方法
        2.5.1 保偏光纤磁场传感系统的交流磁场信号获取办法
        2.5.2 保偏光纤磁场传感系统的直流磁场信号获取办法
第三章 拖曳阵测向地磁分析
    3.1 几个主要海区的地磁场分析
        3.1.1 地磁场及其描述方法
        3.1.2 主要海区的地磁场规律
    3.2 磁场传感测向精度及误差分析
        3.2.1 磁场传感测向原理
        3.2.2 磁场传感测向精度以及误差
    3.3 拖曳阵测向的辅助措施
第四章 磁致伸缩光纤磁场传感测量研究
    4.1 干涉型光纤磁场传感的信号处理系统实验研究
        4.1.1 基于直流工作点控制的光纤磁场传感系统实验研究
        4.1.2 基于PGC光频调制的光纤磁场传感系统实验研究
    4.2 用于光纤磁场传感的磁致伸缩材料实验研究
        4.2.1 铁硼硅合金的光纤磁场传感实验研究
        4.2.2 铽镝铁材料的光纤磁场传感实验研究
        4.2.3 铽镝铁合金薄膜的光纤磁场传感实验研究
    4.3 保偏光纤磁场传感探头结构的响应特性实验研究
        4.3.1 保偏光纤磁场传感响应特性与作用光纤长度的关系
        4.3.2 保偏光纤磁场传感探头响应特性与材料长度的关系实验
    4.4 光纤磁场传感精度及误差分析
        4.4.1 系统标定因素的影响
        4.4.2 系统自噪声的影响
        4.4.3 系统测量角度精度的问题
第五章 保偏光纤磁场传感探头研制与测试
    5.1 光纤磁场传感探头结构设计与研制
        5.1.1 保偏光纤磁场传感探头的光纤部分设计与制作
        5.1.2 保偏光纤磁场传感探头的机械部分设计与制作
        5.1.3 保偏光纤磁场传感探头的组装
        5.1.4 保偏光纤磁场传感探头中的寄生退敏效应及抑制办法
    5.2 保偏光纤磁场传感探头的交流与直流磁场传感特性
        5.2.1 保偏光纤磁场传感探头的频率响应特性
        5.2.2 保偏光纤磁场传感探头的交流磁场幅度响应特性
        5.2.3 保偏光纤磁场传感探头的直流磁场响应特性
        5.2.4 光纤磁场传感器在拖曳阵工程应用中的交流调制问题
    5.3 基于闭环归零法的光纤直流磁场传感
    5.4 单基元探头的保偏光纤磁场传感系统重复稳定性测量
    5.5 光纤磁场传感探头与磁通门传感器的对比测试
第六章 拖曳阵列地磁定向的实验研究
    6.1 光纤地磁测量定向实验系统
        6.1.1 实验系统的建立
        6.1.2 光纤地磁定向测量系统测试分析
    6.2 二单元轴向光纤磁场传感系统及地磁定向传感实验
        6.2.1 二单元保偏光纤磁场传感系统及取向测量实验系统建立
        6.2.2 二单元保偏光纤磁场传感系统的取向测量分析
    6.3 二单元二维正交光纤磁场传感实验
    6.4 拖曳阵光纤地磁定向工程应用需解决的问题
第七章 拖曳阵光纤磁场传感阵形算法
    7.1 单探头磁传感定向阵形算法
    7.2 多探头传感系统及拖曳阵阵形算法
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

(8)基于微波光子相干鉴相和互相关处理的高精度、高频相位噪声测量(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 相位噪声测量现状
    1.3 论文的主要内容与章节安排
第二章 相位噪声及其测量技术
    2.1 相位噪声定义
    2.2 相位噪声测量方法
        2.2.1 直接频谱测量
        2.2.2 鉴相法
        2.2.3 鉴频法
    2.3 基于微波光子的相位噪声测量方法
    2.4 本章小结
第三章 微波光子鉴相和互相关算法相位噪声测量原理
    3.1 主动锁模激光器特性
    3.2 微波光子鉴相的原理
        3.2.1 双输出调制器(DO-MZM)原理
        3.2.2 光电探测器原理
    3.3 互相关处理原理
    3.4 本章小结
第四章 微波光子鉴相和互相关算法相位噪声测量仿真
    4.1 影响相位噪声测量精度的关键参数
        4.1.1 互相关处理仿真
        4.1.2 链路噪声的仿真
    4.2 互相关次数的仿真及优化
    4.3 频率分辨率分析
    4.4 本章小结
第五章 微波光子鉴相和互相关算法相位噪声测量实验验证
    5.1 基于微波光子鉴相和互相关算法相位噪声测量方案
        5.1.1 鉴相系数测量
        5.1.2 相位噪声测量
    5.2 数据采集程序设计
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(9)基于双外差混频的时频传输技术(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 光纤时频分配系统的研究背景
        1.1.1 分布式相参雷达的提出
        1.1.2 分布式相参雷达的发展现状
        1.1.3 微波光子学与分布式相参雷达的结合
    1.2 光纤时频分配系统的介绍
    1.3 光纤时频分配的研究发展及现状
        1.3.1 长距离光纤稳频分配
        1.3.2 长距离光纤稳时分配
    1.4 论文研究工作概述
第二章 光纤系统稳定传输技术分析
    2.1 光纤传输特性
        2.1.1 环境引起的光纤传输延时变化
        2.1.2 色散
        2.1.3 后向瑞利散射噪声
    2.2 锁相环基本原理及构成
    2.3 相位检测方法
        2.3.1 共轭相位检测
        2.3.2 微波鉴相器
        2.3.3 光相干检测
    2.4 光纤链路延迟抖动的校正
        2.4.1 往返链路本地端校正
        2.4.2 往返链路远端校正
        2.4.3 校正方法分析
    2.5 控制稳定性评估方法
        2.5.1 艾伦方差
        2.5.2 相位噪声功率谱
        2.5.3 时间抖动
    2.6 本章小结
第三章 基于双外差混频技术的研究
    3.1 双外差混频原理
    3.2 基于双外差混频的微波鉴相
        3.2.1 基于双外差混频微波鉴相原理的实验验证
        3.2.2 基于双外差混频鉴相的稳定高频信号分配的应用
        3.2.3 基于双外差混频鉴相的高频信号分配的优势介绍
        3.2.4 基于双外差混频微波鉴相的时间抖动的测量
    3.3 本章小结
第四章 基于双外差混频鉴相的时间抖动测量技术
    4.1 光纤链路时间抖动检测方法分析
        4.1.1 现有实验方案说明
        4.1.2 方案对比分析
    4.2 基于外差混频鉴相的光纤时间抖动测量系统
        4.2.1 光纤链路时间抖动测量
        4.2.2 时间抖动测量结果分析
    4.3 基于双外差混频鉴相的高频信号时间抖动测量优势分析
    4.4 本章小结
第五章 结束语
    5.1 主要工作与创新点
    5.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
攻读硕士学位期间参与的科研项目

(10)典型地物介电常数测量方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 介电常数测量的意义
    1.2 实地测量介电常数的发展现状
        1.2.1 国外发展现状
        1.2.2 国内发展现状
    1.3 研究内容
    1.4 研究方案及论文结构
        1.4.1 研究方案
        1.4.2 论文结构
第二章 基本理论
    2.1 介电常数的介绍
        2.1.1 影响介电常数的因素
    2.2 地表粗糙度
    2.3 菲涅耳反射系数
        2.3.1 菲涅尔反射系数定义
        2.3.2 菲涅尔反射系数的适用条件
    2.4 小结
第三章 室内介电常数测量系统
    3.1 探针法
        3.1.1 测量系统
        3.1.2 测量原理及计算
        3.1.3 测量实例
        3.1.4 同轴探针法的优缺点及适用范围
    3.2 波导法
        3.2.1 测量系统
        3.2.2 测量原理及料盒引入
        3.2.3 波导法测量结果
        3.2.4 实验测量实例
    3.3 小结
第四章 自由空间法简易测量系统
    4.1 自由空间法
        4.1.1 自由空间法测量原理
        4.1.2 金属板定标及测量过程
        4.1.3 自由空间法测量系统的误差分析
        4.1.4 自由空间法优缺点及适用范围
    4.2 自由空间法实地测量简易系统
        4.2.1 简易测量系统设计方案
        4.2.2 初步实验
        4.2.3 时域测量
    4.3 相位修正及粗糙度修正
        4.3.1 相位修正
        4.3.2 粗糙度修正
    4.4 小结
第五章 典型地物介电特性的研究
    5.1 水的介电特性
    5.2 改进的水的介电模型
    5.3 植被介电常数的模型
    5.4 雪的介电模型
        5.4.1 干雪的介电模型
        5.4.2 湿雪的介电常数模型
    5.5 土壤介电常数的模型
        5.5.1 干土的介电常数
        5.5.2 湿土的介电常数
    5.6 小结
第六章 结论与展望
    6.1 总结
    6.2 问题与展望
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果

四、对幅度变化不灵敏的微波相位测量系统(论文参考文献)

  • [1]光电振荡器及其应用研究[D]. 范志强. 电子科技大学, 2020(03)
  • [2]旋转采样综合孔径辐射计极坐标采样理论与定标方法研究[D]. 郭曦. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2021(01)
  • [3]时频信号的相位比对与处理技术[D]. 李智奇. 西安电子科技大学, 2012(12)
  • [4]微电子机械微波通讯信号集成检测系统的研究[D]. 闫浩. 东南大学, 2018(05)
  • [5]微波毫米波高性能接收前端关键技术研究与应用[D]. 刘刚. 东南大学, 2017(12)
  • [6]斜轴式太赫兹天线近场全息测量研究[D]. 张晓玲. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [7]用于拖曳阵阵形测量的光纤磁场传感研究[D]. 张学亮. 国防科学技术大学, 2007(07)
  • [8]基于微波光子相干鉴相和互相关处理的高精度、高频相位噪声测量[D]. 李成功. 上海交通大学, 2020(01)
  • [9]基于双外差混频的时频传输技术[D]. 付甜甜. 上海交通大学, 2018(01)
  • [10]典型地物介电常数测量方法研究[D]. 王秀丽. 电子科技大学, 2011(12)

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对幅度变化不敏感的微波相位测量系统
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