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基于Hershey Kiss波形调制的时钟发生器设计

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基于Hershey Kiss波形调制的时钟发生器设计

作者：石立志电子科技大学

学位级别：硕士

在去年,美国以中兴通讯公司非法出口通信设备为由,禁止中兴与美国企业交易,因而无法采购主力通信设备和智能手机的关键芯片,造成整机设备和智能手机业务停产停售,中兴蒙受巨大损失。在此事件之后,芯片国产化替代进程再次迎来广泛关注。... 详细信息

在去年,美国以中兴通讯公司非法出口通信设备为由,禁止中兴与美国企业交易,因而无法采购主力通信设备和智能手机的关键芯片,造成整机设备和智能手机业务停产停售,中兴蒙受巨大损失。在此事件之后,芯片国产化替代进程再次迎来广泛关注。中国作为全球最大的半导体消费市场,在降低电磁干扰(EMI)方面对扩频时钟芯片的需求量也非常巨大。传统的方法是使用金属屏蔽盒以及RCL无源滤波器来实现降低EMI,但电路系统的复杂程度越来越高,该方法已经很难达到屏蔽的目的。而目前国内还没有低频段的扩频时钟系列产品,此类芯片国产化迫在眉睫。论文提出了一种Hershey Kiss波形调制的扩频时钟生成电路,其可有效降低EMI,它的工作原理是通过将输出时钟的信号能量展宽到一个窄带范围内,从时钟信号的源头减小电磁能量辐射。论文提出基于Hershey Kiss波形调制技术的原理为:利用三角波产生器和一阶Sigma-Delta调制器产生近似特殊斜率的Hershey Kiss波形。这种波形调制的优势,相对于三角波和正弦波调制出来的频谱平坦度更好,平坦度保持在2dB以内。论文首先对中心频率调制的原理理论分析,并且对Sigma-Delta调制器进行了Matlab建模和仿真。后续章节对扩频发生器的关键组成部分进行电路设计和仿真。最后基于各个模块的设计,开展基于Hershey Kiss波形调制的扩频时钟电路整体设计和仿真,并且完成了物理版图实现和封装样片测试。设计指标为输入参考时钟频率为25MHz、输出中心频率为200MHz、调制频率为31.5kHz、环路带宽140kHz、可配置扩频率和辐射峰值衰减大于10dB。本设计是基于SMIC 0.13um CMOS工艺完成的电路系统设计和物理版图实现,完成了流片、封装和样片测试。其测试结果为时钟发生器的输出中心频率为200MHz、调制频率为32kHz、环路带宽为139kHz、扩频率可配置为-0.75%、-0.5%、±0.25%、0%四档可调,辐射峰值降低了12.3dB@0.5%、16dB@0.75%。测试结果与研制目标基本一致,满足课题芯片的预期设计要求。论文中的扩展频谱时钟电路具有数字电路实现、可灵活配置、输出频谱平坦度好等优点,达到了预期效果。

关键词：电磁干扰扩频时钟发生器扩频率调制频率

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基于红外锁相法的飞机蒙皮损伤检测试验研究

基于红外锁相法的飞机蒙皮损伤检测试验研究

作者：何银行哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

红外锁相法热波检测技术是国际上极为关注的新型无损检测技术,具有单次检测面积大、速度快、非接触、安全可靠等优点,弥补了常规检测技术的不足。它结合了红外热波技术与数字锁相技术的优势,减少了激励源的能量,降低了对加热均匀性和表... 详细信息

红外锁相法热波检测技术是国际上极为关注的新型无损检测技术,具有单次检测面积大、速度快、非接触、安全可靠等优点,弥补了常规检测技术的不足。它结合了红外热波技术与数字锁相技术的优势,减少了激励源的能量,降低了对加热均匀性和表面发射率一致性的要求,提高了信噪比,探测的灵敏度和探测能力得到了大大的提高。本文将红外锁相法热波检测技术应用于飞机蒙皮损伤检测,为我国飞机维护检测技术提供了新方法和新途径。首先,对红外锁相法热波检测进行了理论分析和仿真研究。阐述了红外锁相法热波检测技术的原理,进行了一维解析解分析,研究了正弦规律变化的热流对热传导过程影响的主要因素。同时,利用Ansys软件对平板构件进行了三维有限元仿真,利用Matlab软件采用FFT变换算法进行锁相信号提取和分析。仿真分析得到了分析周期数、热流密度和调制频率对检测结果的影响规律。同时对不同蒙皮材料、不同蒙皮厚度的蜂窝夹层结构的脱粘类损伤,和铝蒙皮蜂窝夹层结构的积水类损伤进行了仿真,结果比较理想。其次,对模拟损伤试件进行了单因素试验研究,研究采样分析周期数、光源功率、光照角、调制频率及检测距离等因素对损伤检测效果的影响。试验结果表明采样分析周期数、光源功率、光照角对检测效果影响较小;调制频率对检测影响较大,是检测过程中要选择的主要参数;检测距离直接影响损伤的分辨情况,检测距离减小,线分辨率提高,可提高损伤检测精度。单因素试验结果验证了理论分析和仿真的正确性,为下一步检测研究时参数选择提供依据。最后,进行了实际试件检测试验及应用研究。对埋藏在不同深度、不同直径损伤的铝板进行检测,证明了检测深度在4mm以上,最小尺寸可达直径2mm。对不同蒙皮材料、不同蒙皮厚度的蜂窝夹层结构的脱粘类损伤,和铝蒙皮蜂窝夹层结构的积水类损伤进行检测,发现红外锁相法热波检测技术对脱粘类和积水类损伤的识别能力较高。对在役飞机蒙皮损伤情况进行现场检测试验,一些表面完好的飞机蒙皮,检测出来了较为明显的内部损伤,证明红外锁相热波检测技术可应用于飞机蒙皮检测。

关键词：飞机蒙皮无损检测红外锁相调制频率

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大功率半导体激光器调制特性的实验研究

光通信研究 2004年第6期 56-59页

作者：金永南田小建吉林大学电子科学与工程学院集成光电子国家重点联合实验室吉林大学实验区吉林长春130023

设计了一种带有调制输入接口及恒电流、恒功率、恒温控制的光源系统,着重对其低频调制特性进行了实验研究.通过引入负反馈及自动温度控制技术,从外部电路角度改善了半导体激光器的调制输出特性,有效抑制了驰豫振荡,优化了激光二极管(LD... 详细信息

设计了一种带有调制输入接口及恒电流、恒功率、恒温控制的光源系统,着重对其低频调制特性进行了实验研究.通过引入负反馈及自动温度控制技术,从外部电路角度改善了半导体激光器的调制输出特性,有效抑制了驰豫振荡,优化了激光二极管(LD)的调制输出参数.

关键词：半导体激光器直接调制调制频率

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基于相位法的高精度激光测距仪的研究与设计

基于相位法的高精度激光测距仪的研究与设计

作者：成乃朋中北大学

学位级别：硕士

随着各行业对智能化要求的不断提高,激光测距技术的应用领域也越来越广泛。然而目前国内大多数激光测距仪与国外相比普遍存在测距精度不高,性能较低的缺陷,针对上述缺陷,本文结合相位法激光测距的优势,提出了一种基于PLL高频信号源的激... 详细信息

随着各行业对智能化要求的不断提高,激光测距技术的应用领域也越来越广泛。然而目前国内大多数激光测距仪与国外相比普遍存在测距精度不高,性能较低的缺陷,针对上述缺陷,本文结合相位法激光测距的优势,提出了一种基于PLL高频信号源的激光测距仪的设计思路。本文在产品技术指标的基础上,对相位法激光测距仪中需要的关键技术进行了分析讨论,最终选择基于差频测相法的多测尺技术。并对测距所需的多组频率进行了设计及分析。通过在相同信噪比时对常用的鉴相算法产生的误差进行仿真,并对仿真结果分析,最终选择全相位FFT数字鉴相算法作为测距仪设计所需的鉴相算法。在此基础上提出总体设计方案,设计以STM32F407作为主控器,按照功能模块分为信号发生单元、激光调制发射单元、APD光电接收单元及负责与串口调试通信的单元。在测距仪的软件设计部分主要对PLL高频信号的产生和鉴相算法的实现进行重点分析,并对分析结果进行了验证。最后通过搭建系统测试平台,使用高性能示波器对系统的硬件模块进行了功能验证,同时对样机进行了整机测试,并完成了对测试结果的误差分析。测试结果表明设计的激光测距仪可以满足测距精度及测距量程的要求,证明了本文设计的激光测距仪可满足系统的设计指标要求。本文设计的激光测距仪采用PLL技术实现的激光调制频率高于150MHz,实际的激光测距精度可达到1mm。

关键词：激光测距全相位FFT PLL 调制频率

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啁啾飞秒激光作用下铷原子的光学性质

啁啾飞秒激光作用下铷原子的光学性质

作者：潘晓丽河南师范大学

学位级别：硕士

世界上发明了第一台红宝石激光器以后，气体、液体、半导体等各式各样的激光器又先后制作出来。特别是近年来随着皮秒激光器和飞秒激光器的飞速发展，人类掌握激光器这种工具之后，激光与原子相互作用的课题也逐渐成为现代光学和原子与... 详细信息

世界上发明了第一台红宝石激光器以后，气体、液体、半导体等各式各样的激光器又先后制作出来。特别是近年来随着皮秒激光器和飞秒激光器的飞速发展，人类掌握激光器这种工具之后，激光与原子相互作用的课题也逐渐成为现代光学和原子与分子物理学研究的重要内容。人们对原子的研究不仅仅再局限在原子的自发辐射，还研究原子的受激辐射，而且频率具有选择性，这为物质微观结构的研究以及实验现象的解释提供了条件。 Rb和87Rb是天然铷原子的两种同位素，他们在铷元素中所占的含量分别是72.2%和27.8%，与此相应的核自旋角动量分别是5/2和3/2。本文研究了啁啾的780nm飞秒激光脉冲作用下Rb原子的光学性质，重点讨论了工作在Rb原子的5S→5P粒3/2子数布局转移情况。本文对波长为780nm的线性啁啾飞秒激光脉冲作用下Rb原子的光学性质进行了研究，运用密度矩阵方程和麦克斯韦-布洛赫方程，结合布洛赫矢量表象进行了理论计算。我们考虑了原子偶极矩对原子极化的影响，由于原子运动而出现的多普勒频移，啁啾因子取200GHz/ns，从麦克斯韦-布洛赫方程的数值解出发，揭示了原子间粒子转移的物理本质。并讨论了激光场的振幅为单脉冲，连续脉冲和按正弦规律变化等其它形式变化时对粒子数布局的影响以及调制相位对系统粒子数转移的影响。我们也考虑了激发态粒子弛豫这种情况，数值计算的结果揭示了线性啁啾的飞秒激光作用于铷原子系统时系统粒子布居出现了布局几率转移以及振荡的现象。通过对其数值解分析，给出了线性啁啾780纳米飞秒激光作用下铷原子的光学性质，其他参数不变，通过改变振幅可以看出飞秒激光场振幅的变化对铷原子系统粒子布局转移有很明显的影响;在其它参数不变的情况下，考虑原子的多普勒频移，随着激光场频率的逐渐增大，粒子布局转移所需要的时间越来越长，以及这种变化的物理机制;通过比较铷原子D线和D线对激光的响应时间，得到激光对铷原子D线响应时间更短，这些为我们从实验上研究铷原子跃迁过程中出现的量子现象提供了理论基础。

关键词：啁啾飞秒激光麦克斯韦-布洛赫方程布洛赫矢量模型调制相位调制频率

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PSD在光谱测量中的新应用

数据采集与处理 1992年第S1期7卷 219-223页

作者：冯稷中国科学院物理研究所北京100080

本文介绍了相敏检测概念在荧光光谱及拉曼光谱测量中的新应用。现将其引入光谱测量中,可对被测样品的荧光进行选择性接收或抑制。就已实现的这种系统而言,对荧光寿命的选择性巳达6ps±1ps。这对拉曼谱的测量十分有利。此外,在其他许多... 详细信息

本文介绍了相敏检测概念在荧光光谱及拉曼光谱测量中的新应用。现将其引入光谱测量中,可对被测样品的荧光进行选择性接收或抑制。就已实现的这种系统而言,对荧光寿命的选择性巳达6ps±1ps。这对拉曼谱的测量十分有利。此外,在其他许多诸如机器人、航天器、建筑及大气动力学等领域,都具有重要的应用价值。

关键词：光谱测量 PSD 荧光图像拉曼光谱被测样品大气动力学拉曼谱相位延迟调制频率光谱信号

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Microstructure and nanoindentation hardness of Ag/Fe multilayers

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中国有色金属学会会刊：英文版 2010年第1期20卷 110-114页

作者：朱晓莹刘雪敬曾飞潘峰 Laboratory of Advanced Materials Department of Materials Science and Engineering Tsinghua University National Key Laboratory for Remanufacturing Academy of Armored Forces Engineering

Ag/Fe multilayers with well compositional modulation periodicity of 4-60 nm were prepared at room temperature by evaporation deposition using an ultra high vacuum (UHV) chamber. Their microstructure and hardness were investigated using XRD, TEM and nanoindentation. The fcc/bcc type multilayers show a textured polycrystalline growth with Ag (111) and Fe (110) in Ag layers and Fe layers, respectively. The hardness increases with decreasing periodicity and approaches the maximum of 6.36 GPa at the periodicity of 4 nm. The peak hardness is 1.51 times mixture value. The experimental results are well explained by the dislocation-image force-based model developed by Lehoczky.

关键词：纳米压痕硬度多层膜微结构铁超高真空调制频率纳米结构微观结构

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基于二次偏振调制测距系统的设计与实现

基于二次偏振调制测距系统的设计与实现

作者：肖洋天津大学

学位级别：硕士

长度测量作为许多基础物理量测量中一个非常重要的部分,已经成为众多精密仪器相关专业研究者们一个很关注的课题。大量程、高精度的绝对长度测量技术对于许多科技领域的发展都具有重要的意义。不仅可以提高大型设备、科学仪器的制造、... 详细信息

长度测量作为许多基础物理量测量中一个非常重要的部分,已经成为众多精密仪器相关专业研究者们一个很关注的课题。大量程、高精度的绝对长度测量技术对于许多科技领域的发展都具有重要的意义。不仅可以提高大型设备、科学仪器的制造、装配水平,对于促进技术进步、提高科学研究的水平也发挥着很重要的作用。同时,作为基础测量物理量,其测量精度的提高也会相应地提高很多相关测量的精度,在地学、深空探测、高分辨率对地观测等领域有重要的应用前景。而该技术的发展对于国家的诸多重大需求来讲,尤为重要。本文主要针对目前激光测距技术中,相位法激光测距技术常见的鉴相精度以及模糊距离的问题,提出了一种干涉鉴相、连续波扫频的测距方法——基于二次偏振调制激光测距系统。该测距系统通过偏振分束器实现激光束的起偏与检偏,将与距离相关的相位信息加载到偏振光x轴、y轴分量的相位差上,在偏振分束器上将x轴与y轴偏振光分量干涉,对相位差信息进行解调,该过程类似于模拟鉴相技术中的混频作用,最终将与相位差信息对应的直流分量通过光电探测器转换为电信号,实现鉴相过程。针对模糊距离的问题,采用小步进改变调制频率扫频的方法,对比不同调制频率下干涉解调鉴相得到的信号强度,寻找两个相邻的信号强度最小的采样点,该点对应的调制频率值刚好满足条件:测量距离为其波长整数倍,通过公式计算即可得到测量的距离值。该方法能够简化传统相位测距中的鉴相系统结构,减小了附加相移噪声,同时解决了模糊距离的问题,经实验验证其测距精度能够达到10。在这一测距系统的基础之上,本文又探究了微波源调制频率对相位法激光测距技术的影响,通过选择合适的调制频率将该测距系统的测量精度提高了一个量级;并对空气折射率进行了补偿,克服了大气环境的变化对测距精度产生的影响。使二次偏振调制测距系统的系统性能有所提升。为之后的样机化、产品化、工程化奠定了良好的基础。

关键词：激光测距大量程绝对距离测量调制频率

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VF-1型可变频率涡流探伤仪

冶金自动化 1984年第2期 43-48页

作者：马秀莲王振华袁奇有色金属研究总院

随着近代工业的发展,金属材料的需求量愈来愈大,对质量的要求也愈来愈高,但目前的冶炼加工技术还不能提供无任何缺陷的产品,因此,在近代冶金、机械工业中一个极为重要的问题就是对冶金产品进行无损

关键词：涡流探伤仪可变频率调制频率电磁探伤机 VF-1 线材选频放大器缺陷信号冶金产品