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面向多功能模拟信号处理的可重构模拟阵列研究

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仪器仪表学报 2010年第6期31卷 1269-1275页

作者：王友仁祝鸣涛崔江南京航空航天大学自动化学院南京210016

提出了基于差分式线性可调CMOS OTA和可编程开关网络的新型可重构模拟阵列。可重构模拟单元CAB采用差分式线性可调CMOS OTA电路,明显改善了电路高频性能和抗共模干扰能力。设计了一种蜂窝状可编程开关网络,使得阵列内各CAB单元之间能通... 详细信息

提出了基于差分式线性可调CMOS OTA和可编程开关网络的新型可重构模拟阵列。可重构模拟单元CAB采用差分式线性可调CMOS OTA电路,明显改善了电路高频性能和抗共模干扰能力。设计了一种蜂窝状可编程开关网络,使得阵列内各CAB单元之间能通过开关互连,可重构实现多种功能的模拟电路,且提高了CAB单元的资源利用率,减小了电路中开关寄生效应。在5×10阵列结构上重构实现了3种不同类型的模拟信号处理电路,实验结果表明,所设计电路正确有效。

关键词：可重构模拟阵列可重构模拟单元跨导运算放大器模拟信号处理

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用于模拟信号处理的啁啾延迟线研究进展

电子科技大学学报 2013年第6期42卷 880-884页

作者：周洪澄王秉中丁帅电子科技大学应用物理研究所成都610054

模拟信号处理是一种实时、高效的信号处理技术,啁啾色散延迟线是一种重要的模拟信号处理器件。该文对用于模拟信号处理的啁啾色散延迟线的研究现状和进展进行了报道,通过介绍多种啁啾延迟线设计方法,对各种方案的优缺点进行归纳和总结,... 详细信息

模拟信号处理是一种实时、高效的信号处理技术,啁啾色散延迟线是一种重要的模拟信号处理器件。该文对用于模拟信号处理的啁啾色散延迟线的研究现状和进展进行了报道,通过介绍多种啁啾延迟线设计方法,对各种方案的优缺点进行归纳和总结,并对以后的研究方向给出了建议。

关键词：进展建议模拟信号处理啁啾延迟线

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基于时间透镜的模拟信号处理的研究

基于时间透镜的模拟信号处理的研究

作者：孙一藩电子科技大学

学位级别：硕士

对于远程通信、生物、量子信息科学、原子分子物理等领域来说,能够对超快信号的快速处理和特征描述是一项至关重要的工作。电子信号处理系统通过使用超高密度的集成电路能够进行复杂的信号处理。随着通信速率量或数据处理量的急剧增大,... 详细信息

对于远程通信、生物、量子信息科学、原子分子物理等领域来说,能够对超快信号的快速处理和特征描述是一项至关重要的工作。电子信号处理系统通过使用超高密度的集成电路能够进行复杂的信号处理。随着通信速率量或数据处理量的急剧增大,对数字信号处理(DSP)和模数/数模(AD/DA)器件的性能要求越来越高。但是由于超快信号的带宽太大,所要求的信号处理速度太高,这些电路在超快信号处理系统中将受到限制而失去优势。为解决这些问题,使用模拟方式来处理信号已经成为了一个新研究热点。在近几年中,广泛开展了很多基于时空对偶性原理的理论和实验的研究。目前,已经完成了很多基于时间透镜的超快信号处理的研究工作,如波形压缩、展宽、时频转换和时域隐身等。基于这样的背景,开展研究工作。本论文的内容如下:首先,对课题研究背景及意义和国内外研究现状做了基本介绍,这包括了超快信号处理的研究意义,和国内外对时间透镜的研究现状,最后还总结了本论文的主要工作。其次,对时间透镜技术进行理论性的概述,介绍了时空对偶性原理和时间透镜原理,和其详细推导过程。对比空间透镜的不同成像模型,进行时域时间透镜的推导。包括时域Fraunhofer远场色散、时频变换和时域成像。此外,还给出了衡量时间透镜性能的重要参量。再次,对基于四波混频的时间透镜进行了详细的推导,给出了影响四波混频时间透镜的关键参数,并讨论了在不同模型下输入色散、输出色散和泵浦色散之间的相互关系,并进行数值仿真验证其正确性。包括时域展宽,时域压缩,时间反演,Fraunhofer时域放大和时域望远镜等。然后,提出了一个使用时间透镜阵列来物理上实现对超快啁啾脉冲进行短时傅里叶变换的方案,这使得我们可以得到脉冲的时频分布而不使用FFT算法。在我们的方案中,短时傅立叶变换从被物理上实现。在本方案数值模型中,分别对受到二阶色散、三阶色散和自相位调制的脉冲进行检测,通过仿真进一步讨论时频分布方案的性能,得到了和短时傅里叶变换基本一致的结果。最后讨论了最优化的时域和频域分辨率的测量,并给出了在同一宽度的窗函数下,最优化色散模型所需采样率的大小。最后,进行了一个简单的基于非线性光纤的四波混频时间透镜实验。将7.1皮秒的脉冲展宽到了117皮秒,展宽倍数为16.5倍。由于非线性光纤四波混频的相位匹配条件很难达到,导致四波混频转换带宽过窄,在最后部分讨论了实验的限制因素和不足。此外,还对本文的主要工作进行了归纳和总结,在此基础上,展望了进一步的研究工作。

关键词：时间透镜时域傅里叶变换四波混频时频分布模拟信号处理

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模拟信号处理功能趋向数字化

电子产品世界 1998年第9期 62-63+73页

在过去十年内在通信工业中出现了一种用数字技术取代各种模拟信号处理功能的倾向。很明显，仅仅用传统的模拟方法不能充分满足对更高的速度更大的容量更大的灵活性和优良的可靠性的日益增长的需求。为了满足上述要求。例如，蜂窝式无线... 详细信息

在过去十年内在通信工业中出现了一种用数字技术取代各种模拟信号处理功能的倾向。很明显，仅仅用传统的模拟方法不能充分满足对更高的速度更大的容量更大的灵活性和优良的可靠性的日益增长的需求。为了满足上述要求。例如，蜂窝式无线电设备等许多模拟通信系统正在转变为...

关键词：数据转换器模拟信号处理回声消除数字滤波器电子元件无线电装置接收信号模拟通信系统信号电路数据速率功能

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模拟信号处理:数字及线性VLSI?

电子器件 1980年第S1期 145-148页

数字控制电路早就和模拟电路设计相结合,以提高信号处理能力。例如在数据转换中,严格地使用匹配元件的模拟研究,其精确度已被限制在0.1％左右,使用数字计时和逻辑控制的多头系统精确度已大于0.01％。另一个例子是开关电容滤波器,在这种... 详细信息

数字控制电路早就和模拟电路设计相结合,以提高信号处理能力。例如在数据转换中,严格地使用匹配元件的模拟研究,其精确度已被限制在0.1％左右,使用数字计时和逻辑控制的多头系统精确度已大于0.01％。另一个例子是开关电容滤波器,在这种滤波器中,数字开关被用来代替传统的模拟时间常数。随着单片系统的复杂化和有效门密度的增加,我们可以单纯地用数字电路得到更好的模拟信号处理。随着逻辑技术比例的下降,模拟设计者的任务可以狭窄到A/D和D/A倒向器,这是围绕着复杂的VLSI逻辑系统的倒相器。数字方法的一些优点包括累积噪声和位移噪声,存贮器的有效性和可编程序性。

关键词： VLSI 模拟信号处理

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红外成像系统模拟信号处理及数字通信技术

红外成像系统模拟信号处理及数字通信技术

作者：李研生西安电子科技大学

学位级别：硕士

红外成像系统在当今世界已经广泛应用于军事,工业,农业,医疗等领域。红外成像利用红外辐射强度分布来获取图像信息。红外图像具有高背景,低反差,低信噪比等特点。为了获取高质量且便于观察的红外图像,必须对原始图像信号进行模拟前端处... 详细信息

红外成像系统在当今世界已经广泛应用于军事,工业,农业,医疗等领域。红外成像利用红外辐射强度分布来获取图像信息。红外图像具有高背景,低反差,低信噪比等特点。为了获取高质量且便于观察的红外图像,必须对原始图像信号进行模拟前端处理以及去噪和增强等数字图像处理。本文就“红外成像系统模拟信号处理及数字通信技术”这一课题,首先设计模拟电路对原始图像信号进行直流减除、背景减除、低噪声放大等处理,然后通过模数转换,将背景剪除后的原始信号和目标的数字信号送给后续数字图像处理板。其次以TI公司DM642数字信号处理器为基础,介绍了其特有的数字视频口,该视频口是一种双向,高速的并行处理接口。设计实现视频口间实时传递BT.656格式视频的数字通信方案,此方案适用于双DSP或多DSP并行处理系统,可以保证数字视频信号在DSP间实时稳定的传输,进而很好的保证整个数字图像处理系统的实时性和稳定性,具有较高的工程实用价值。

关键词：红外成像系统模拟信号处理视频口数字通信

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空间辐射传感器模拟信号处理及分析

空间辐射传感器模拟信号处理及分析

作者：段凯南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着航天技术的日新月异,要求航天器具有长寿命、高可靠性的特点。而空间辐射环境正是制约这些要求的核心要素。空间辐射环境不仅会损坏航天器的电子系统,更会威胁到航天员的生命安全,因此测量空间辐射环境十分必要。而探测空间辐射环... 详细信息

随着航天技术的日新月异,要求航天器具有长寿命、高可靠性的特点。而空间辐射环境正是制约这些要求的核心要素。空间辐射环境不仅会损坏航天器的电子系统,更会威胁到航天员的生命安全,因此测量空间辐射环境十分必要。而探测空间辐射环境要实现测量准、测量快、测量稳定,离不开高采样率、低噪声、宽能谱的电子学系统,所以电子学系统的对于探测空间辐射环境的模拟信号获取以及数据处理尤为重要。本文中以塑料闪烁体和硅光电倍增管为核心的空间辐射传感器,可配套完成对空间辐射信号的采集、转换、放大、传输、记录和分析处理等工作。该传感器可实现较宽的能谱响应,和较宽的能量响应。文中模拟测试Si PM在部分电荷工作环境下选用不同接地电阻对信号参数的影响,设计并制备了电流反馈跨阻放大器,放大的增益为20d B,带宽1GHz,压摆率5500V/μs,经估算和测试前置放大器之后的总输出电压噪声在2m V的水平,并且给出两种可满足不同需求的两款前置放大器方案,研究了部分电荷读出信号的FOM增强问题,并通过极零相消技术进一步提高信号的时间性能。本文首先实现了在部分电荷获取工作条件下,部分电荷读出的快信号在具有良好的定时性能的同时,仍然可以实现较好的粒子分辨能力。经过研究长门、短门变化对FOM的影响,通过长短门的优化选择FOM值可以提高到1.108(长门取250ns,短门取40ns),接近相同测试条件利用standard方式输出信号的结果。其次,通过选取多组长门和短门计算FOM值,将结果拟合成连续的三维图像,并投影到二维平面上得到FOM关于长门和短门的等高图。和以往标准输出信号相比,快信号在等高图存在两个峰值,第一个在长门大于300ns,短门0ns;第二个在长门20000ns,短门300ns。第一个峰值小于第二个峰值,且第一个峰值需要更长的长门门宽,纳入了更多的噪声,第二个峰值需要的长门相对短一些,噪声少更有利于计算FOM值。而同样测试条件下的standard输出信号的FOM二维等高图上只存在一个峰值。最后,极零相消电路结合部分电荷电路可以将脉冲时间宽度降到50ns的水平,进一步提高了信号的时间性能,同时可以实现粒子鉴别,但FOM值有所下降,可将这种工作方式应用在高计数率的探测系统中。

关键词：模拟信号处理前置放大器 FOM优化粒子鉴别硅光电倍增管