一、射频功率快速测量法（论文文献综述）
陈光[1]（2021）在《光载射频信号处理若干技术及应用研究》文中指出光载射频信号处理是一门涉及射频技术和光子学的新兴交叉研究领域,其包括了光纤通信、无线通信、微波工程、模拟与数字信号处理、光电融合、光电子材料与器件、光载射频通信系统及网络应用等多个方面。光载射频技术的研究初衷是在射频系统中引入强大的光子技术,从而消除电子瓶颈的同时带来诸多优点,如高速率、低损耗、大带宽、小尺寸、低功耗、轻重量、高集成度、优良稳定性、抗电磁干扰、频率响应平坦、易于混合集成等技术优势。因此,通过采用基于光子学的射频信号处理技术可实现以前在电域内很难甚至是无法完成的功能或任务。正是由于这种巨大优势,光载射频通信自上世纪90年代开始研究以来,在信号处理、民用通信、国防军事、航空航天和医疗卫生等领域已得到了广泛的应用,并引起国内外学者的广泛关注。光载射频信号处理关键技术与光载射频通信（RoF）系统应用作为微波光子学两个重要的研究分支,近些年引起了研究者们的极大兴趣,并成为当前微波光子学的研究热点。本论文针对光载射频通信、光纤射频混合接入网络和微波光子雷达等民用和国防军事应用需求,依托国家自然科学基金重大项目等国家级课题,重点对光载射频信号处理关键技术和光载射频通信系统设计应用两方面开展研究工作。本论文的研究内容及创新点如下:一、提出了基于光串联单边带调制和光正交单边带复用的多模态相干光载射频通信系统为了解决多制式射频信号收发和传输面临的需求及挑战,提出一种采用光串联单边带调制（OTSSBM）和光正交单边带频谱复用（OOSSBM）的多模态相干光载射频通信系统方案,并在接收端采用数字信号处理算法辅助的相干检测,对多路相位调制码型信号的混叠信道进行识别和分离,实现了在相干光载射频通信系统中的多速率信号收发、调制解调与传输。（1）设计了相干RoF系统并进行了数值仿真,分析了 RoF系统中光载射频信号的频谱结构,并通过数字信号处理算法在接收端恢复了发射的2 Gbit/s和5 Gbit/s的BPSK码型信号,给出了信号发射前和接收后的时域波形图和眼图对比。搭建了光载射频信号发送、传输、接收和处理的多信道高谱效相干光载射频通信实验平台。实验结果表明,对于所提出的不同类型及条件（单信道与双信道;OTSSBM与OOSSBM;40 km单模光纤传输与背靠背系统等）下的复用信号,经40公里单模光纤传输后系统性能良好,均满足误比特率（BER）低于10-9,品质因数达到6以上。（2）分析了采用OTSSBM和OOSSBM时,传输2 Gbit/s和5 Gbit/s的BPSK信号,在保持能量效率适中的前提下,两种复用方案各自分别的频谱效率达到了 4.2 bit/s/Hz和4.9 bit/s/Hz,综合利用OTSSBM和OOSSBM两种方案达到7.4 bit/s/Hz。在提高光单载波射频通信系统的频谱效率和信道容量的同时,使用数字信号处理算法辅助的相干检测进行信号解调与恢复,没有增加额外的混叠信道分离硬件或光电器件,简化了系统结构和复杂度。二、设计了基于硅基光电子的相干光载射频通信集成发射模块和接收模块采用级联硅基微环谐振腔（MRR）结构,设计了具有波长选择性的高Q值、超窄带、可调谐的三通带光带通滤波器,并实现了基于MRR的光多载波产生的技术方案;设计了用于调制高速射频信号的硅基双电极马赫-曾德尔调制器（DE-MZM）;利用所设计的MRR滤波器和DE-MZM等硅基光电子器件,设计了一种发射多路多制式射频信号并提供多类型射频信号接入功能的光载射频信号集成发射机;利用硅基平面光波导设计了混合集成数字相干光接收机,并对所设计的集成发射模块和接收模块的性能做了系统品质因数（Q-factor）和误码率（BER）的验证和测试。（1）利用上下分插型（或称作“上传下载型”）硅基MRR设计了超窄带可调谐光带通滤波器,所设计的单微环谐振滤波器中心波长为1552.52nm,3dB带宽为0.04nm,FSR为10nm,并拥有陡峭的滤波窗口上升沿和下降沿,利用热光效应可调谐滤波通带。通过将三个硅基单微环级联,形成具有波长选择性和可重构性的三通带可调谐窄带光带通滤波器。三个通带的中心波长分别为1550.7 nm,1551 nm和1551.3 nm,其平坦度良好,通道间隔FSR达到10 nm,吸收损耗低于3 dB/cm,每个微环谐振滤波器的精细度Finesse为250,Qtotal达到38750,级联多频带微环谐振滤波器产生多载波光源,其尺寸在毫米级。（2）设计了高速硅基双电极马赫-曾德尔调制器（DE-MZM）,其带宽达到30 GHz,对于BPSK信号的数据速率接近10 Gbit/s。以三个频带作为光载波分别调制不同频段和类型的射频信号,以BPSK调制码型发射则每路信号达到10 Gbit/s的数据速率。设计了亚微米尺寸硅基波导可调谐光衰减器（VOA）,并分析了其特性。设计了双平行双电极马赫-曾德尔调制器,其被用于构成I/Q调制器。将有三个频带的微环谐振滤波器和三个硅基调制器串联后再并联,构成了在三个光载波上调制,同时加载多路不同类型宽带信号（如WiFi,WiMAX等射频信号,或数字信号和模拟信号的任意组合）的光载射频通信集成发射机,整个芯片尺寸为7.8 mm2的毫米量级。（3）为了解决相干光载射频通信系统对于数字相干接收机在集成度、功耗、工作稳定性、灵敏度、响应度波动、相位误差方面的进一步需求,设计了一种基于硅基平面光波导的集成数字相干光接收机前端,并测试了所设计的集成相干接收机前端模块的性能和参数指标。在1520 nm～1620 nm宽波长范围内,相位漂移在±1°,保证了相应端口良好的相位正交性。当温度在-5℃～80℃时,响应度幅度波动在±0.25 dB;相邻光电探测器端口之间的响应度偏差在0.4 dB之内。测试了对于112 Gbit/s PDM-QPSK调制码型信号的接收性能,得到了偏振正交方向X信道和Y信道上清晰且易于判决的星座图,以及品质因数（Q值）和信号光功率（光信噪比）的近似线性对应关系。三、设计基于DP-DPMZM和SOA-MZI的光载射频信号处理技术方案为了在一个光载射频信号处理系统中实现多项功能,并提高系统集成度及降低成本,对光载射频信号处理的三种核心技术——移相、滤波和倍频进行了综合方案设计。（1）基于双偏振双平行马赫-曾德尔调制器（DP-DPMZM）,设计了具有倍频功能的宽带光载射频信号移相器,不仅对射频信号进行2-6倍频调控,且在光域实现了 360°相位控制。仿真验证了其相移范围和倍频效果,相移量与相位调控参量接近线性关系,多倍频与相位控制这两种处理同时进行。分析了消光比的变化、90°混合器的幅度和相位不平衡性对相位漂移、幅度抖动及系统稳定性的影响。（2）借助MZM的单边带（SSB）调制（用于加载射频信号）和半导体光放大器（SOA）的光学非线性效应（慢光效应和相干布居振荡）,设计了一种滤波通带（中心波长）和3 dB带宽均可调谐的射频光子滤波器,该滤波器中心波长在15 GHz-20 GHz的频率范围内调节,并具有超过15 GHz的自由频谱范围（FSR）,中心波长不同,其FSR不同,最低的FSR亦超过15 GHz。调节SOA的注入电流,实现了其频带和3 dB带宽可调,在SOA驱动电流为420 mA左右时,FSR=15.44 GHz,滤波器通带的3 dB带宽BW3dB=2.45 MHz,品质因数Q-factor>6300（对于单通带滤波器,Q-factor=Finesse=FSR/BW3dB≈6302）,滤波器带外抑制比达到41 dB。（3）采用偏振分束器、偏振耦合器与两个SOA构成马赫-曾德尔干涉仪型结构（SOA-MZI）,设计了宽带射频光子移相器,数值模拟仿真结果表明:相移的动态范围达到360°、调控精度达到0.1°、相移带宽接近30 GHz,相位变化量与SOA驱动电流呈现良好的线性关系,且依照相移精度对相移量进行连续调节。这些特性均优于传统方案。此外也对所设计的射频光子移相器非线性失真原因做了初步分析。上述三个创新点不仅提升了光载射频通信系统的信道容量、频谱效率和多模态应用,丰富了光载射频信号发射和接入服务的多样性,还提高了系统集成度,降低功耗、减小器件尺寸,增强系统的稳定性和可靠性。实现了对射频信号的相位在光域进行连续精确调控,同时进行倍频和滤波等处理,增强了光载射频信号处理系统的综合功能。本论文针对基于光载射频通信的超宽带无线接入网络、微波光子雷达、光控相控阵、电子对抗系统以及其它需要高性能光载射频信号处理的领域开展研究,所取得的研究成果在未来相关研究领域中具有一定的实用价值和应用前景。
贾鹏[2]（2021）在《基于波束跟踪的高速移动场景Massive MIMO信道测量方法研究》文中提出相控阵天线借助移相器,可以快速改变相控阵天线的波束方向,具有增益高,波束指向精确,波束无惯性,可实现高速移动目标跟踪的优点,因此被广泛应用于移动通信领域。高速移动场景大规模阵列天线波束无线信道覆盖角度较窄,只能涵盖角度和时延扩展较小的反射路径,会显着影响无线信道的小尺度衰落特性。除此之外,随着目标的高速移动,无线信道还将呈现显着的动态性,因此研究高速移动场景无线信道测量技术具有重要意义。本文的主要研究内容和创新点如下:1)本文基于原有宽波束静止场景无线信道测量系统,提出了一种基于波束跟踪的高速移动场景大规模多输入多输出（Massive Multiple Input Multiple Output,Massive MIMO）无线信道测量方法,将相控阵天线步进跟踪算法与信道测量系统相结合,设计并搭建了一套基于相控阵的无线信道测量系统,编写一套基于相控阵天线的波束控制软件,重点阐述了相控阵天线波束控制软件的设计流程、设计界面以及步进跟踪算法以及理论可行性验证。2)基于信道衰落仿真器对无线信道测量方法、系统响应消除方法、定时误差消除方法和大尺度特征提取方法进行了验证。在电波暗室内对相控阵天线波束方向图,波束扫描和波束跟踪性能进行了测试,结合连续信道采集系统,提取了电波暗室内理想环境下的路径损耗、阴影衰落等大尺度衰落特征。在此基础上,开展了走廊场景电波传播测量,对比了不同波束宽度下,信道多径功率时延分布的不同。测试发现窄波束信道多径成分大大减少,多径成分向时延较小位置聚集,频率选择性衰落减小,实现了发端空域滤波的效果。。3)基于实测数据分析了基于波束跟踪的高速移动场景Massive MIMO无线信道的大尺度传播模型,并对LOS场景和NLOS场景的功率时延分布特征进行了分析,结果表明,高速移动场景窄波束信道LOS场景多径成分大大减少,多径成分向时延较小位置聚集,并且随着波束宽度减小,路损因子增加,阴影衰落减小,信号越容易受到障碍物的影响。以上结论可为Massive MIMO系统在高速移动场景应用部署提供理论依据。
王健健[3]（2021）在《BOTDR传感系统性能优化方法研究》文中进行了进一步梳理布里渊光时域反射（BOTDR）分布式光纤传感系统具有结构简单和单端测量等优点,能够实现温度和应变的大范围、同时测量,在大型建筑和设备的健康状态监测和故障诊断领域展现出独特的优势并得到了越来越多的关注和研究。然而,由于BOTDR传感系统性能指标相互制约,使其仍无法满足很多应用场合中对测量精度和测量时间的要求。针对BOTDR传感系统的性能优化问题,本文在深入研究BOTDR传感系统特性的基础上,分析系统信噪比影响因素,提出结合多频入射光和频移平均的系统信噪比提升方法实现高精度测量;根据布里渊散射信号的特点,研究并提出采用人工神经网络、数字图像边缘检测和卷积神经网络提取特征信息的方法,在保证测量精度的同时有效地缩短系统测量时间。本文主要研究工作如下:（1）提出了一种BOTDR传感系统信噪比优化方法。首先,研究了 BOTDR传感系统的本地外差检测和自外差检测原理并分析了系统信噪比影响因素;然后,从提高信号强度并减小相干瑞利噪声的角度,提出了采用多频入射光结合频移平均的方法提升系统信噪比;最后,分别搭建了本地外差检测和自外差检测BOTDR温度传感系统进行验证。实验结果证明,当采用三频入射光并作多次频移平均后,系统信号和散射谱参数的幅度波动得到了有效地抑制,本地外差检测和自外差检测系统信噪比分别提高了 8.15 dB和7.92 dB,能够实现的最高温度测量精度分别为0.34℃和0.36℃。（2）提出了一种用于BOTDR传感系统温度特征提取的神经网络优化训练方法。首先,研究了神经网络提取温度特征的原理并分析了网络训练集数据与测试集数据存在差异的问题;然后,通过估计系统信号噪声水平,提出了采用添加噪声的数据对神经网络进行训练的方法,构造了不同类型的训练集数据训练神经网络;最后,搭建了 BOTDR温度传感系统,对比了由不同训练集数据得到的神经网络的温度提取结果,分析了扫频间隔和系统信噪比等因素对温度提取结果的影响。实验结果证明,对理想布里渊散射谱数据添加一定量的噪声,能够有效地提高神经网络的泛化能力和适应性,进而提高BOTDR传感系统的温度测量精度。（3）提出了一种基于极限学习机网络的BOTDR传感系统温度特征提取方法。首先,研究了传统神经网络需要人为设置网络参数的问题并分析了极限学习机网络的特点;然后,提出了采用极限学习机网络提取温度特征的方法,构造训练集数据对网络进行训练;最后,搭建了 BOTDR温度传感系统,对比了曲线拟合法和极限学习机网络提取温度的结果。实验结果证明,极限学习机网络能够实现BOTDR传感系统的温度特征提取,即使在较大扫频间隔的情况下仍能够保证温度测量精度,最高温度测量精度为0.21℃;而且与曲线拟合法相比,采用极限学习机网络提取温度特征能够大大减少系统测量时间,仅需3.9812 s就能够处理9200个以16 MHz为扫频间隔得到的布里渊散射谱数据。（4）提出了一种基于二阶边缘检测算子的布里渊散射谱图像特征提取方法。首先,研究了二维布里渊散射谱图像区别于一维布里渊散射谱的特点并分析了数字图像边缘检测提取布里渊散射谱特征的可行性;然后,提出了采用二阶Laplacian边缘检测算子提取布里渊频移特征的方法,实现了布里渊散射谱图像中屋顶状边缘的提取;最后,搭建了 BOTDR温度传感系统,分析了二阶Laplacian边缘检测算子提取布里渊频移特征的精度和时间。实验结果证明了采用二阶Laplacian边缘检测算子提取布里渊散射谱图像中频移特征的可行性和有效性,提取精度优于一阶Sobel边缘检测算子,提取时间优于曲线拟合法。（5）提出了一种基于卷积神经网络的温度和应变同时测量方法。首先,研究了利用具有多个布里渊散射谱峰的大有效面积光纤实现温度和应变同时测量的解方程法并分析了存在的问题;然后,在研究卷积神经网络的基础上,提出了一种采用卷积神经网络处理多峰布里渊散射谱图像并实现温度和应变同时测量的方法,构造了卷积神经网络训练集数据,设计了卷积神经网络结构;最后,对卷积神经网络进行训练和测试。仿真结果证明了卷积神经网络能够提取多峰布里渊散射谱图像中的温度和应变信息,避免了解方程法耗时和易产生较大误差的问题,有效地减少了 BOTDR传感系统测量时间并提高了测量精度。
高琳[4]（2021）在《Overhauser磁力仪性能完善与评价的研究》文中研究指明Overhauser磁力仪是一种基于动态核极化效应（Dynamic Nuclear Polarization,DNP）测量总磁场的标量磁力仪,具有高灵敏度、高采样率、低功耗等特点,广泛应用于火山学、地震预测、军事探测、考古调查等领域。本课题组已经研制出JOM第四代Overhauser磁力仪,并研制出新型工作物质,可以在低温条件下正常工作。本文首先介绍了磁力仪的分类和Overhauser磁力仪国内外研究状况,阐述了Overhauser磁力仪的工作原理、系统组成以及实现测试磁场的过程,分析完善了系统性能。从传感器谐振腔、系统幅频特性、系统噪声三个方面对系统性能进行研究,设计的谐振腔Q值可以达到1100,并讨论腔体上电流分布的均匀性;研究调谐电容对谐振电路幅频特性的影响,实际测试信号调理电路的幅频特性与理论进行对比;结合系统噪声模型分析噪声系数与源阻抗之间的关系,测试系统中实际的电压噪声与电流噪声值,得到系统实际的噪声系数。此外将射频激励信号的功率设置为1W,在吉林大学校园内测试传感器中使用新型工作溶液时仪器所接收到的拉莫尔信号,并测试噪声,信噪比可以达到83:1。最后,对系统的性能指标展开实验探究。对于灵敏度指标,使用同步测量法与四阶差分法相结合得到灵敏度估计,在不同电磁干扰环境使用同步法与梯度法进行灵敏度估计,总体上同步法与梯度法的灵敏度估计相差无几,使用梯度仪器进行不同快速测量周期下的灵敏度实验;在室内实验探究了JOM-4型Overhauser磁力仪存在的漂移问题,漂移在±0.01n T之间,漂移足够小,可以忽略;探究了新型工作溶液组成的JOM-4型Overhauser磁力仪系统在不同磁场强度不同梯度下的测磁效果;介绍了绝对精度的影响因素,提出绝对精度的一种评价方法,优化频率测量方法,提高了JOM-4型Overhauser磁力仪主机的绝对精度。
成章才[5]（2021）在《基于蓝牙与气压计融合的室内三维定位技术研究》文中进行了进一步梳理随着信息技术的飞速发展,人们的生活正在发生巨大改变,人们对基于位置服务的需求越来越迫切,尤其是室内位置服务。室外定位系统中BDS系统、GPS系统等受室内复杂环境条件限制精度大幅下降甚至失效,难以在室内定位中发挥作用,而室内二维定位技术缺乏高程信息,也难以满足人们对室内位置服务的需求,三维定位技术普遍存在精度高时硬件成本也相对较高而难以大范围推广,硬件成本较低时定位的精度大幅下降而难以满足位置服务需求的难题,因此研究高精度、低成本的室内三维定位技术具有重要的意义。蓝牙技术由于低功耗、低成本、简单易于布署等诸多优点而在室内定位中得到广泛应用,因此本文提出了基于低功耗蓝牙与气压计融合的室内三维定位方案和三维定位算法,实现高精度、低成本的室内三维定位。本文具体的研究工作如下:首先,通过阅读大量参考文献,对各种主流室内定位技术的定位方法、定位原理进行详尽地介绍并对各种定位技术的优缺点进行全面对比,最终从定位设计的硬件成本和定位精度等方面综合考量,选定蓝牙与气压计融合的室内三维定位方案进行研究。其次,针对如超宽带等室内三维定位存在的硬件复杂、成本高的问题,传统四边测量法蓝牙三维定位对蓝牙信号依赖性强,而蓝牙信号极易受非视距干扰或多路径损耗导致定位精度不高的问题,提出了基于气压计测高辅助高程测量的三维蓝牙定位算法,通过气压计测量高程值,将蓝牙三维定位进行降维,在二维平面上通过改进的加权质心法求出二维位置坐标后进行三维坐标初步融合,并将融合后的定位初始坐标通过基于遗传算法优化的BP神经网络进行误差修正,提高三维定位的精度。最后,根据蓝牙与气压计融合的室内三维定位方案,采用STM32核心板、蓝牙模块和气压计模块搭建室内三维定位数据采集平台,编写STM32数据采集程序;实地选取实验场景进行规划、蓝牙iBeacon参考节点布署、设计实验采集真实场景中的蓝牙和气压计数据;将采集的数据通过MATLAB 2016.b进行定位算法的仿真,对本文提出的三维定位算法的可行性和有效性进行分析验证。通过对实际场景采集的蓝牙和气压计数据进行实验验证,结果表明:本文中的融合定位方案和定位算法的平均定位精度达到1.41米,相较于纯粹的蓝牙三维定位降低了对蓝牙信号的依赖,定位的精度有显着提升,本文所提的三维定位方案在较低的硬件成本基础上取得了较高的定位精度,对工程实践具有较高的实用价值。
林志颖[6]（2021）在《基于ZigBee网络的奶牛定位及活动量监测系统》文中指出随着内蒙古自治区不断推进奶牛养殖集约化、现代化发展,日益扩大的牧场规模给牧场奶牛管理带来了新的挑战。目前多数牧场仍沿用传统的人工奶牛监测方式,工作人员无法准确快速地确定生理异常奶牛个体位置,而国内奶牛个体定位监测设备仍然处于实验阶段,相关化产品还不成熟,还无法在实际应用中大规模推广。因此研究推广奶牛定位设备,实现奶牛的信息化管理有很大的实际意义。本文结合呼和浩特市伊百康奶牛牧场的实际需求,将ZigBee技术与基于接收信号强度指示（Received Signal Strength Indication,RSSI）的定位算法相结合,研究设计了一套奶牛个体低功耗定位设备,并以此为基础实现了奶牛活动量的统计监测。本文主要工作如下:（1）深入研究了ZigBee定位算法。在对比分析了各种定位方案的优缺点后,本文采用了基于RSSI测距的ZigBee定位算法,并选定Shadowing模型作为RSSI测距模型。针对RSSI测距过程中的误差问题,设计改进了高斯滤波算法,提出了基于区域划分的改进加权质心定位算法,从而保证更高的定位精度。（2）根据实际奶牛定位的应用需求,设计了系统的软硬件。首先利用AD设计ZigBee各节点的硬件电路,并利用IAR设计节点通信流程,完成RSSI值的采集。然后利用Java语言实现了服务器和客户端的设计,服务器端负责实现定位算法,并将坐标存储在数据库,客户端则通过提取坐标数据计算奶牛运动距离,并对定位信息和活动量以图形界面进行呈现。本系统经过测试,平均定位精度为1.663m,且最大定位误差不超过3m,并根据定位数据获得奶牛的活动量数据。通过牧场部署应用,符合牧场对奶牛定位需求,证明本系统定位功能和活动量监测有效可行。
肖庆雯[7]（2021）在《基于飞秒激光的微波信号光纤链路远程同步技术研究》文中认为精密时频同步技术被广泛应用于卫星导航、时频计量以及前沿基础科研领域。目前,随着原子钟精度和稳定度的不断提升,基于卫星链路的无线传输方式无法满足高性能原子钟的远程同步要求。由于光纤具有插入损耗小,抗干扰能力强等优势,利用光纤传输链路的时频传递稳定度指标可达亚飞秒甚至阿秒水平,满足了未来高性能原子钟远程比对及同步的迫切需求,在下一代X射线自由电子激光器等国家大科学装置以及平方公里阵列望远镜等国际大科学工程项目中发挥出了重要作用。光学时频信号在光纤链路传输的过程中,不可避免地会叠加环境状态波动引入的相位抖动噪声。为保证光学时频信号传递的精密度,须要对其进行精密的补偿控制。光纤时频传递通常采用往返传输鉴相补偿方案,通过对比远端回传信号与本地参考信号的相位,提取二者的相位误差信息,利用基于补偿信号的电学相位共轭补偿方式或基于光程控制的光学补偿方式对光纤链路的相位抖动噪声进行补偿。其中,光程主动控制方案较电学相位共轭补偿方式,可实现时间传递,具有更加重要的应用价值。在此方案中,反馈控制作用于光纤链路光程,通过实时改变光纤链路长度,达到减弱光纤链路相位噪声影响的目的。针对上述问题,本文搭建了基于飞秒激光的微波信号光纤链路远程同步系统。自研系统在二阶锁相环结构基础上,设计实现了光学-微波锁相环,用于飞秒激光脉冲重复频率和微波参考频率的高精度鉴相与实时锁定;锁相环采用光纤环路光学-微波鉴相器作为精密鉴相单元,探测飞秒激光脉冲与微波信号的相位误差,避免了直接光电转换探测过程引入的附加光电噪声,提高了相位误差探测精度。此外,系统采用灵活的光路控制补偿模块,即压电式光纤拉伸快速反馈及电控光学延迟线慢反馈复合控制方式,实现链路快变与慢变相位噪声的长期自动实时补偿。最后,系统采用10 km单模传输光纤串联1100 m色散补偿光纤的配置方式进行色散补偿,并采用带宽为0.8 nm光纤带通滤波器进一步抑制脉冲展宽程度。测试结果表明,11 km光纤传递链路下,7.5 GHz微波频率远程同步系统时间延迟补偿稳定度达到1.55 fs/s与0.12 fs/1000s,对应频率稳定度（阿伦方差）达到3.06×10-15/s与1.99×10-19/1000s。系统整体同步稳定度测试结果为:2.34×10-14/s与7.67×10-17/400s。
刘红燕[8]（2021）在《高性能光波导响应谱测量方法研究》文中认为光波导器件广泛应用于传感、光电集成、通信、医学诊断等领域。光波导器件的响应谱包括幅值谱和相位谱,可用于分析、设计和重构光波导器件。幅值谱可利用现有的光谱分析仪进行测量,而相位对光波导器件的结构变化和噪声干扰极其敏感,相位谱的测量相对比较困难,很少有对应成熟的分析仪器。目前,相位谱可利用射频调制法、相干干涉法、脉冲扫描法等方法进行测量,但存在测量时间长、操作复杂、成本高、精度低等问题。本课题组以前提出了低相干波导全息谱的测量方法以解决上述问题,但该方法测量误差大、波长分辨率低、不具有测量对象普遍性的缺点。为此,本课题开展了基于低相干干涉理论的高精度、多类型光波导响应谱测量方法的研究,即高性能光波导响应谱测量方法的研究。本论文主要内容包括:首先,阐述了傅里叶变换光谱学的基本原理,分析低相干光波导全息谱获取方法的不足,提出高性能光波导响应谱测量方法并阐述其原理,介绍响应谱性能提高的方法。然后,分析并建立了由光路系统、运动控制系统、光电接收与数据采集系统构成的实验系统。利用Lab VIEW驱动的运动控制系统使光路系统中参考臂与接入光波导器件参考臂的光程进行匹配以产生干涉光信号,该干涉信号经过光电平衡探测器后得到滤除直流分量的电信号;当运动控制系统工作在平稳的运动状态下,对电信号进行高采样率的等时间间隔采样,再对采样的电信号进行傅里叶变换并计算得到光波导器件的响应谱。最后,验证高性能光波导响应谱测量方法的可行性以及相较于以前的低相干干光波导全息谱测量方法的优越性。利用多光束干涉原理仿真了光纤法布里-珀罗腔的理论响应谱。使用所建立的高性能光波导响应谱测量系统实测了光纤法布里-珀罗腔的响应谱。实测结果与理论结果一致,证明了该方法的可行性。实测结果与课题组以前方法的实测结果相比,减小测量误差,提高了波长分辨率,证明了该方法的优越性。此外,该方法的优越性还体现在对以前方法所不能测量的啁啾光纤光栅、光纤布拉格光栅进行了响应谱的实验测量,并利用传输矩阵法仿真了这两种光栅的理论响应谱,且实测结果与理论理论结果一致,同样证明了该方法的可行性。同时,分析了现方法在测量中存在的误差,为光波导响应谱测量方法的进一步改进与应用提供了参考和实验基础。
杨博[9]（2019）在《量子微波磁场探测与成像系统及其应用研究》文中研究表明在自然界的金刚石中有一种由氮-空位（Nitrogen-Vacancy）形成的缺陷,这种缺陷在捕获一个自由电子以后形成的缺陷叫做(1-中心,因为带这种缺陷的金刚石呈现出红色,因此简称为NV色心。NV色心具备优良的光学特性,是一种性能优异的单光子源,在室温下有良好的电子自旋特性,因此NV色心广泛应用于量子计量、量子信息处理（QIP）和量子磁场探测与成像。本文主要研究基于金刚石NV色心的量子微波磁场探测与成像系统,探索基于金刚石NV色心磁光效应的矢量微波场重构和成像方法,并研究该系统在电磁兼容领域的应用。本文利用金刚石NV色心优异的量子光学性能,重点从提升系统的探测效率、提升系统探测灵敏度,拓展系统的探测频率,三个角度入手开展量子微波场成像系统的研究。主要研究内容如下:1、在提升系统的探测效率方面,本文探索了基于CCD相机和富含NV色心的金刚石薄膜的宽视场快速微波场成像方法。研究了基于科勒照明实现快速微波场成像的方法,采用多通道脉冲发生器同步CCD、激光开关、微波开关和微波源。采用参考帧和图像帧之间的差分测量方法,降低了测量噪声;每帧集成N个重复序列进一步提高了信噪比。本文开发了一种软件扫描微波成像方法,通过对CCD相机的图像进行逐点软件分析,绘制出每一像素点的光探测磁共振（ODMR）谱或拉比振荡（Rabi）曲线,进而通过拟合得到每个像素点对应的微波磁场的强度,进而通过全矢量微波场重构公式计算出包括振幅和相位信息在内的微波磁场矢量。该全矢量微波场重构公式由可测量到的四个NV轴上的左右圆极化微波磁场分量推导出。本文通过对一个微型螺旋天线的测量,验证了整个实验系统的正确性。2、在提升系统探测灵敏度方面,本文研究了一种高灵敏度基于幅度和频率调制技术的金刚石NV色心微波场量子测量方法。开发了一种基于调幅调频光探测磁共振技术的微波磁场探测方法和实验系统,并提出了相应的表面电流重构算法。本文制作了一种特殊的金刚石微波探针放置在微波器件或天线的表面探测微波场;该探针是将金刚石颗粒附着在光纤顶端制成的,对微波场无扰动。该系统具备很窄带宽的滤波器过滤掉大部分噪声,该方法具有较高的检测灵敏度;虽然该方法采用扫描法实现了微波场的测量和成像,但该方法大大缩短了每个扫描点的测量时间,可达到毫秒级。利用金刚石探头中不同朝向的NV色心可以测得三维矢量磁场信息。利用三维矢量磁场信息可以更准确地重构天线表面电流的分布。本文通过对分形天线进行测量,验证了实验系统的正确性。3、在拓展系统的探测频率方面,本文探索了一种高分辨率、非破坏性宽带微波场成像方法。通过研究使用富含NV色心的金刚石传感器,在静态偏置磁场的情况下实现了对微波场的非破坏性宽带宽探测。该系统的探测灵敏度可达15 MHz。空间分辨率受制于金刚石探头的尺寸和位移平台的精度,可达微米级别。该技术是基于NV色心在532 nm的绿色激光泵浦下,在偏离轴向的静态磁场偏置下,外部的AC磁场可以调控金刚石NV色心的荧光强度的特性而开发的。本系统的最小测量灵敏度可达0.1高斯,探测灵敏度主要受限于雪崩光电二极管的背景噪声。本文通过对一个圆形的平面螺旋天线进行进行测量,验证了实验系统的正确性。本文还利用该量子磁场成像系统对一款Ga As衬底MMIC低通滤波器芯片进行芯片近场成像,并就芯片成像所呈现的电磁兼容问题进行了分析。最后,本文对上述微波场成像系统的研究进行了总结,对微波场成像系统的后续研究进行了展望。
张仕杨[10]（2020）在《等离子体抛光关键技术研究》文中认为随着科技的不断发展,以及前沿领域的不断深入,对光学元件又提出了新的挑战。传统的平面和球面面形不断向着离轴非球面和自由曲面发展;传统K9、熔石英的材料向着新型材料ULE、Si C等发展;传统米级以内的小口径向着米级以上的大口径发展,此外蜂窝型结构、表面或亚表面无损伤的超光滑表面等等需求,都对传统的光学加工方式提出了挑战。为了满足高效、高精度和无损伤的加工需求,新型的加工技术如磁流变抛光技术、气囊抛光技术被提出。一般加工技术的去除机理主要是依靠物理上的磨削去除实现的,大气等离子体加工技术作为一种新型的加工技术,和其他加工技术有着本质的区别。等离子体加工技术的去除机理主要依靠的是化学反应去除实现的,这种非接触式的加工方式,从原理上可以满足高效、高精度和无损伤的先进光学制造要求。因此,本文将针对基于电感耦合的大气等离子体加工技术进行研究,分析影响其射流特性的因素,探究边缘效应产生的原因,探索提高等离子体加工后表面质量的方法,为等离子体加工技术在光学制造领域的工程应用奠定基础并提供支撑。本文首先针对大口径光学元件的加工需求,设计并搭建一套基于电感耦合原理的大气等离子体加工设备。在此基础上,对影响等离子体设备稳定性和可靠性的因素进行分析,通过实验和理论相结合的方法分析证明影响等离子体射流稳定性和可靠性的因素主要是等离子体发生装置的线圈和炬管结构,进而对等离子体发生装置进行改进,延长等离子体加工设备的工作时间。通过发射光谱法、热电偶直接测量法和比色法三种等离子体诊断方法来测量射流温度,比较三种诊断方法的优缺点。为了研究等离子体射流特性,首先,利用理论研究和仿真模型相结合的方法,通过COMSOL软件建立等离子体激发到等离子体射流产生整个过程的模型,结合等离子体诊断技术测量的温度分布进一步进行优化。然后,利用工艺实验来分析工艺参数对等离子体射流特性的影响。最后探究等离子体发生装置的结构、工件表面温度与射流特性之间的关系。针对等离子体边缘效应的问题,建立仿真模型和传热模型,分析边缘区域的温度变化,研究发现去除函数分布是随着边缘区域温度变化而变化。采用去除函数的修正算法,能够抑制等离子体加工中的边缘效应,将加工残差由25%降到15%。为了研究等离子体加工后的表面质量,利用工艺实验分析加工后的表面质量和等离子体加工的初始表面温度、去除深度的关系。利用单点去除函数实验和均匀去除实验说明通过提高工件表面初始温度以及增加去除深度能够提高加工后光学表面质量。最后通过正弦曲面加工实验和平面镜加工实验验证等离子体加工的修形能力和加工能力,最终等离子体加工技术的加工深度误差为6.25%,收敛效率为71%,加工后的粗糙度在5.3nm以内。
二、射频功率快速测量法（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、射频功率快速测量法（论文提纲范文）
（1）光载射频信号处理若干技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光载射频信号处理的研究背景和意义 |
| 1.2 光载射频通信的发展动态及技术优势 |
| 1.2.1 光载射频信号处理与光载射频通信的国内外研究现状 |
| 1.2.2 光载射频通信技术的未来发展趋势 |
| 1.2.3 光载射频通信技术面临的挑战 |
| 1.2.4 射频光子信号处理在雷达系统中的应用及发展前景 |
| 1.3 论文主要内容及结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 光载射频信号处理的理论基础 |
| 2.1 RoF系统中光载射频信号的产生 |
| 2.1.1 光载射频通信系统中的调制器 |
| 2.1.2 双光源外差混频技术 |
| 2.2 光电上变频和下变频技术 |
| 2.2.1 MZM实现上变频 |
| 2.2.2 EAM实现上变频 |
| 2.2.3 光电下变频技术 |
| 2.3 射频信号的光域调制与解调技术 |
| 2.3.1 光载射频信号的直接调制技术 |
| 2.3.2 光载射频信号的外调制技术 |
| 2.3.3 光载射频信号的包络检波解调 |
| 2.4 光载射频通信链路中的信号失真原因及分析 |
| 2.4.1 谐波失真问题研究 |
| 2.4.2 RoF系统光纤链路中的传输色散 |
| 2.4.3 RoF链路中的噪声产生原因及特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 多信道高谱效相干光载射频通信系统 |
| 3.1 基于串联单边带调制的光载射频信号产生 |
| 3.1.1 光载射频信号串联单边带调制的方案设计 |
| 3.1.2 光载射频信号串联单边带调制的数学模型与理论推导 |
| 3.2 基于光正交单边带复用的光载射频信号产生 |
| 3.2.1 光载射频信号正交单边带复用的方案设计 |
| 3.2.2 光载射频信号正交单边带复用的理论推导与分析 |
| 3.3 多信道高谱效相干光载射频通信系统仿真与实验研究 |
| 3.3.1 相干光载射频通信系统仿真研究 |
| 3.3.2 多模态相干光载射频通信系统的设计及实验平台的建立 |
| 3.3.3 基于数字信号处理的光载射频通信相干接收与信号解调恢复 |
| 3.3.4 多信道高谱效光载射频通信系统实验结果及性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于硅基光电子的相干光载射频通信集成收发机 |
| 4.1 高Q值超窄带的光带通滤波器设计 |
| 4.1.1 基于硅基单微环的波长选择性光带通滤波器 |
| 4.1.2 基于串联多微环的可调谐超窄带光带通滤波器 |
| 4.2 基于硅基滤波器和硅基调制器的集成光载射频信号发射机设计 |
| 4.2.1 硅基双电极马赫-曾德尔调制器的设计与实现 |
| 4.2.2 硅基集成多信道光载射频信号发射机设计与实现 |
| 4.2.3 硅基光载射频信号发射机的仿真验证及结果分析 |
| 4.3 基于集成发射机的相干光载射频通信系统 |
| 4.3.1 集成相干光载射频信号发射机的实现 |
| 4.3.2 光载射频通信系统性能验证及结果分析 |
| 4.4 光载射频通信集成数字相干光接收机前端设计 |
| 4.4.1 集成数字相干光接收机的方案设计 |
| 4.4.2 集成数字相干光接收机前端的设计结构 |
| 4.4.3 数字相干光接收机前端模块的性能参数指标 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于DP-DPMZM和SOA-MZI的光载射频信号处理技术 |
| 5.1 基于DP-DPMZM的光载射频信号移相与倍频方案 |
| 5.1.1 基于DP-DPMZM倍频相移方案的机理分析与数学模型 |
| 5.1.2 倍频功能的数值仿真与验证分析 |
| 5.1.3 移相功能的数值仿真结果及分析 |
| 5.1.4 基于DP-DPMZM的倍频移相系统性能影响因素分析 |
| 5.2 基于MZM和SOA的射频光子滤波器的设计方案 |
| 5.2.1 基于MZM和SOA的射频光子滤波模块设计 |
| 5.2.2 基于MZM和SOA的射频光子滤波器仿真验证及结果分析 |
| 5.2.3 射频光子滤波器的应用分析 |
| 5.3 基于SOA-MZI结构的光载射频信号移相器设计 |
| 5.3.1 光载射频信号移相的机理特点及典型设计方案分析 |
| 5.3.2 基于SOA-MZI结构的射频光子移相器设计方案 |
| 5.3.3 基于SOA-MZI的光载射频移相器仿真验证及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究成果 |
| 6.2 不足之处及改进措施 |
| 6.3 未来展望 |
| 附录 |
| 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果目录 |
（2）基于波束跟踪的高速移动场景Massive MIMO信道测量方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高速移动场景无线信道测量现状 |
| 1.2.2 Massive MIMO无线信道测量现状 |
| 1.2.3 高速移动场景波束跟踪现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 2 无线信道特征研究与波束跟踪原理 |
| 2.1 无线信道传播特征 |
| 2.1.1 大尺度特征 |
| 2.1.2 小尺度特征 |
| 2.2 无线信道测量方法 |
| 2.3 波束控制原理 |
| 2.4 波束跟踪原理 |
| 2.5 本章小节 |
| 3 测量系统搭建及系统模块测试 |
| 3.1 系统架构描述 |
| 3.2 软件设计 |
| 3.2.1 软件总体设计 |
| 3.2.2 串口通信协议 |
| 3.2.3 波束跟踪的设计与实现 |
| 3.3 相控阵天线电波暗室测试 |
| 3.3.1 相控阵天线系统测试 |
| 3.3.2 铷钟频偏测试 |
| 3.3.3 GPS模块测试 |
| 3.3.4 信道采集系统线性工作范围测试 |
| 3.3.5 功率放大器线性工作范围测试 |
| 3.3.6 连续采集软件测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 系统衰落仿真验证及实际场景测试 |
| 4.1 信道衰落仿真验证 |
| 4.1.1 系统响应消除测试 |
| 4.1.2 多径测试 |
| 4.2 相控阵天线电波传播测量 |
| 4.2.1 路损测试 |
| 4.2.2 相控阵天线波束跟踪测试 |
| 4.3 室内走廊场景电波传播测量 |
| 4.3.1 真实信道无线信道系统响应消除测试 |
| 4.3.2 发射功率对PDP影响 |
| 4.3.3 波束宽度对PDP的影响 |
| 4.4 高速移动场景电波传播测量 |
| 4.4.1 高速移动场景测试过程 |
| 4.4.2 高速移动场景相控阵天线测试结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）BOTDR传感系统性能优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 BOTDR传感系统性能指标 |
| 1.2.1 系统信噪比 |
| 1.2.2 测量精度 |
| 1.2.3 测量时间 |
| 1.2.4 空间分辨率 |
| 1.2.5 动态范围 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 系统信噪比提升方法研究现状 |
| 1.3.2 系统测量时间优化方法研究现状 |
| 1.3.3 系统空间分辨率提高方法研究现状 |
| 1.3.4 温度和应变同时测量方法研究现状 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 BOTDR传感系统特性 |
| 2.1 BOTDR分布式光纤传感理论 |
| 2.1.1 光纤中的布里渊散射 |
| 2.1.2 布里渊散射光谱特性 |
| 2.1.3 基于布里渊散射的温度和应变传感机理 |
| 2.1.4 温度和应变的交叉敏感问题 |
| 2.2 BOTDR传感系统工作原理 |
| 2.3 BOTDR传感系统结构 |
| 2.3.1 直接检测系统 |
| 2.3.2 本地外差检测系统 |
| 2.3.3 自外差检测系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 BOTDR传感系统信噪比优化 |
| 3.1 BOTDR外差检测原理 |
| 3.1.1 本地外差检测原理 |
| 3.1.2 自外差检测原理 |
| 3.2 系统信噪比优化方法 |
| 3.2.1 多频入射光 |
| 3.2.2 频移平均 |
| 3.3 实验系统 |
| 3.3.1 本地外差检测BOTDR系统 |
| 3.3.2 自外差检测BOTDR系统 |
| 3.4 实验及结果分析 |
| 3.4.1 本地外差检测BOTDR系统信噪比优化结果 |
| 3.4.2 自外差检测BOTDR系统信噪比优化结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于神经网络的BOTDR系统温度特征提取 |
| 4.1 人工神经网络 |
| 4.1.1 人工神经网络结构 |
| 4.1.2 人工神经网络提取温度特征的原理 |
| 4.1.3 存在的问题 |
| 4.2 用于温度特征提取的神经网络优化训练方法 |
| 4.2.1 训练集优化 |
| 4.2.2 布里渊频移温度系数标定 |
| 4.2.3 实验及结果分析 |
| 4.3 基于极限学习机网络的温度特征提取 |
| 4.3.1 极限学习机网络 |
| 4.3.2 极限学习机网络提取温度特征的原理 |
| 4.3.3 实验及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 布里渊散射谱图像特征提取 |
| 5.1 布里渊散射谱图像 |
| 5.1.1 布里渊散射谱图像测量系统 |
| 5.1.2 单模光纤的布里渊散射谱图像 |
| 5.1.3 大有效面积光纤的布里渊散射谱图像 |
| 5.2 基于边缘检测的布里渊频移特征提取 |
| 5.2.1 数字图像的边缘检测 |
| 5.2.2 基于二阶边缘检测算子的布里渊频移特征提取 |
| 5.2.3 实验及结果分析 |
| 5.3 基于卷积神经网络的温度和应变同时测量 |
| 5.3.1 卷积神经网络 |
| 5.3.2 卷积神经网络提取多峰布里渊散射谱图像特征 |
| 5.3.3 仿真结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）Overhauser磁力仪性能完善与评价的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第2章 Overhauser磁力仪原理与系统组成 |
| 2.1 Overhauser磁力仪原理 |
| 2.2 Overhauser磁力仪系统组成 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 Overhauser磁力仪性能完善 |
| 3.1 Overhauser磁力仪传感器谐振腔研究 |
| 3.1.1 λ_0/4 同轴线谐振腔 |
| 3.1.2 电容加载同轴线谐振腔 |
| 3.2 Overhauser磁力仪系统幅频特性研究 |
| 3.2.1 Overhauser磁力仪传感器接收的拉莫尔信号 |
| 3.2.2 Overhauser磁力仪传感器幅频特性 |
| 3.2.3 Overhauser磁力仪信号调理电路幅频特性 |
| 3.3 Overhauser磁力仪系统噪声研究 |
| 3.3.1 系统噪声与源阻抗的关系 |
| 3.3.2 电压噪声和电流噪声对噪声系数的影响 |
| 3.3.3 系统实际噪声系数 |
| 3.4 射频激励信号功率 |
| 3.5 拉莫尔信号信噪比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Overhauser磁力仪性能评价与实验 |
| 4.1 灵敏度 |
| 4.1.1 灵敏度估计 |
| 4.1.2 同步法与梯度法的灵敏度估计 |
| 4.1.3 快速测量模式下的灵敏度估计 |
| 4.2 漂移 |
| 4.2.1 仪器主机的漂移问题 |
| 4.2.2 模拟板对漂移的影响 |
| 4.2.3 信号源对漂移的影响 |
| 4.2.4 磁力仪读数有效位数对漂移的影响 |
| 4.2.5 结论 |
| 4.3 不同磁场强度不同梯度下仪器的测磁效果 |
| 4.4 绝对精度 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于蓝牙与气压计融合的室内三维定位技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 蓝牙室内三维定位技术研究现状 |
| 1.2.2 气压计室内三维定位技术研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究工作 |
| 1.4 论文的组织安排 |
| 第2章 室内三维定位技术概述 |
| 2.1 室内定位基本方法 |
| 2.1.1 基于测距离/角度的定位方法 |
| 2.1.2 基于非测距离/角度的定位方法 |
| 2.2 传统室内三维定位算法 |
| 2.2.1 四边测量法 |
| 2.2.2 极大似然估计法 |
| 2.3 室内定位系统技术 |
| 2.3.1 蓝牙室内定位技术 |
| 2.3.2 其他室内定位技术 |
| 2.3.3 室内定位技术分析对比 |
| 2.4 气压计高程测量技术及原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于蓝牙和气压计融合的三维室内定位算法 |
| 3.1 室内三维定位算法总体方案 |
| 3.2 基于蓝牙和气压计数据融合的三维定位算法 |
| 3.3 基于遗传算法优化的BP神经网络的定位误差修正 |
| 3.3.1 BP神经网络 |
| 3.3.2 遗传算法优化BP神经网络的初始权值阈值 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 室内定位实验测试及结果分析 |
| 4.1 室内定位数据采集平台搭建 |
| 4.1.1 数据采集平台总体设计方案 |
| 4.1.2 数据采集硬件平台 |
| 4.2 蓝牙和气压计数据采集 |
| 4.2.1 蓝牙测距模型数据采集及测试结果分析 |
| 4.2.2 气压计测高模型数据采集及测试结果分析 |
| 4.3 蓝牙和气压计融合三维定位结果仿真分析 |
| 4.3.1 蓝牙和气压计融合定位数据采集 |
| 4.3.2 四边测量法三维定位蓝牙数据采集 |
| 4.3.3 基于遗传算法优化的BP神经网络的结构确定 |
| 4.3.4 蓝牙和气压计融合三维定位算法仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）基于ZigBee网络的奶牛定位及活动量监测系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 奶牛定位系统应用背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第二章 基于ZigBee定位方法理论基础 |
| 2.1 常见定位方案的分析 |
| 2.2 ZigBee技术概述 |
| 2.2.1 ZigBee技术简介 |
| 2.2.2 ZigBee协议栈结构 |
| 2.2.3 ZigBee网络拓扑 |
| 2.3 无线传感网络节点定位算法 |
| 2.3.1 基于测距的定位算法 |
| 2.3.2 基于非测距的定位算法 |
| 2.4 基本位置计算方法 |
| 2.4.1 三边测量法 |
| 2.4.2 三角测量法 |
| 2.4.3 极大似然估计法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于改进高斯滤波算法的RSSI定位算法 |
| 3.1 RSSI测距模型建立 |
| 3.1.1 RSSI空间损耗模型 |
| 3.1.2 模型参数分析 |
| 3.1.3 模型参数拟合方法 |
| 3.2 RSSI滤波方案 |
| 3.2.1 常见滤波算法概述 |
| 3.2.2 滤波算法仿真对比分析 |
| 3.2.3 改进高斯滤波算法 |
| 3.2.4 改进算法仿真及结果分析 |
| 3.3 基于区域划分的改进WCLA算法设计 |
| 3.3.1 基于RSSI的加权三角质心定位算法 |
| 3.3.2 基于区域划分的改进WCLA算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统的设计与实现 |
| 4.1 系统总体方案 |
| 4.1.1 需求分析 |
| 4.1.2 系统框架设计 |
| 4.2 系统硬件设计 |
| 4.2.1 ZigBee芯片选取 |
| 4.2.2 终端节点硬件电路设计 |
| 4.2.3 协调器节点硬件电路设计 |
| 4.3 节点软件设计 |
| 4.3.1 开发环境与Z-Stack协议栈 |
| 4.3.2 数据帧格式设计 |
| 4.3.3 终端节点软件设计 |
| 4.3.4 参考节点软件设计 |
| 4.3.5 协调器节点软件设计 |
| 4.4 上位机软件设计 |
| 4.4.1 服务器端设计 |
| 4.4.2 客户端设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 系统测试与数据分析 |
| 5.1 系统测试与分析 |
| 5.1.1 通信测试 |
| 5.1.2 测距模型参数拟合 |
| 5.1.3 定位性能测试 |
| 5.1.4 功耗测试 |
| 5.2 活动量采集与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
（7）基于飞秒激光的微波信号光纤链路远程同步技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 时频计量发展历史 |
| 1.1.2 时频同步技术 |
| 1.2 光纤频率同步技术研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容与贡献 |
| 1.4 论文主要结构安排 |
| 第二章 光纤时频同步技术基本理论 |
| 2.1 飞秒激光脉冲的产生 |
| 2.1.1 飞秒激光脉冲 |
| 2.1.2 锁模激光器锁模原理 |
| 2.1.3 主动锁模与被动锁模 |
| 2.2 光纤时频同步性能指标评估 |
| 2.2.1 噪声模型 |
| 2.2.2 相位噪声 |
| 2.2.3 阿伦方差 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于飞秒激光的微波信号远程同步方案及关键技术研究 |
| 3.1 基于飞秒激光的微波信号远程同步方案 |
| 3.2 基于飞秒激光的微波信号远程同步关键技术研究 |
| 3.2.1 光学-微波锁相技术 |
| 3.2.2 基于光程控制的延迟补偿技术 |
| 3.2.3 脉宽压缩技术 |
| 3.3 频率稳定度的测量方法 |
| 3.3.1 频谱仪测量法 |
| 3.3.2 基于锁相环的正交测量法 |
| 3.3.3 差拍频率测量法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 实验结果分析 |
| 4.1 本地微波频率锁定结果及分析 |
| 4.2 光纤链路延迟补偿结果及分析 |
| 4.3 远端微波频率复现结果及分析 |
| 4.4 系统稳定度测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）高性能光波导响应谱测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 幅值谱测量方法 |
| 1.2.2 相位谱测量方法 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 高性能光波导响应谱测量原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 傅里叶变换光谱学基本原理 |
| 2.2.1 傅里叶变换光谱学基本方程 |
| 2.2.2 低相干光纤迈克尔逊干涉仪 |
| 2.3 高性能光波导响应谱测量原理 |
| 2.4 性能提高方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 高性能光波导响应谱测量系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光波导响应谱测量系统的组成 |
| 3.3 光路系统 |
| 3.3.1 光源 |
| 3.3.2 光纤环形器与光纤耦合器 |
| 3.4 运动控制系统 |
| 3.4.1 空间光程扫描装置 |
| 3.4.2 运动控制程序 |
| 3.5 光电接收与数据采集处理系统 |
| 3.5.1 光电平衡探测器 |
| 3.5.2 数据采集卡 |
| 3.5.3 数据采集与处理程序 |
| 3.6 高性能光波导响应谱测量实验系统 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 光波导响应谱实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 F-P 腔响应谱的理论与实验结果 |
| 4.2.1 F-P腔理论响应谱 |
| 4.2.2 F-P腔响应谱的实验结果 |
| 4.3 CFBG响应谱的理论与实验结果 |
| 4.3.1 CFBG理论响应谱 |
| 4.3.2 CFBG响应谱的实验结果 |
| 4.4 FBG响应谱的理论与实验结果 |
| 4.4.1 FBG理论响应谱 |
| 4.4.2 FBG响应谱的实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 存在的问题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（9）量子微波磁场探测与成像系统及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 量子磁场探测与成像技术 |
| 1.1.1 量子磁场探测与成像技术研究现状 |
| 1.1.2 金刚石NV色心量子磁场探测技术的研究热点 |
| 1.2 量子微波磁场探测技术的应用 |
| 1.2.1 电磁兼容与近场测量 |
| 1.2.2 芯片级电磁兼容测试 |
| 1.2.3 近场测试技术的挑战 |
| 1.3 论文的研究内容与安排 |
| 第二章 金刚石中NV色心的研究基础 |
| 2.1 金刚石NV色心的物理性质 |
| 2.1.1 电子轨道和能级结构 |
| 2.1.2 吸收和荧光谱 |
| 2.1.3 电子自旋与光量子纠缠 |
| 2.1.4 塞曼分裂和ODMR谱 |
| 2.1.5 DC磁场探测及灵敏度分析 |
| 2.2 动态自旋与微波场探测 |
| 2.2.1 脉冲ODMR测量技术 |
| 2.2.2 Rabi振荡测量技术 |
| 2.2.3 Ramsey干涉测量法 |
| 2.2.4 自旋Hahn回声测量技术 |
| 2.3 金刚石NV色心的制备 |
| 2.3.1 辐照方法制备NV色心 |
| 2.3.2 表面刻蚀工艺制作金刚石NV色心探头 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于CCD的非破环性量子磁场成像系统 |
| 3.1 基于CCD的非破环性量子磁场成像系统架构 |
| 3.1.1 科勒照明技术与共聚焦技术 |
| 3.1.2 CCD量子磁场成像系统架构 |
| 3.1.3 激光和微波泵浦 |
| 3.1.4 微波场重构算法 |
| 3.2 实验建立与数据 |
| 3.2.1 ODMR微波场强度校准实验 |
| 3.2.2 Rabi振荡与Ramsey振荡实验 |
| 3.2.3 对螺旋天线的微波场成像实验 |
| 3.3 系统性能分析 |
| 3.3.1 灵敏度分析 |
| 3.3.2 系统成像效率与空间分辨率分析 |
| 3.3.3 分析结论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于AM/FM脉冲调制方法的量子磁场成像系统 |
| 4.1 高灵敏度AM/FM脉冲调制量子磁场成像系统 |
| 4.1.1 虚拟仪器平台的设计 |
| 4.2 高灵敏度量子磁场成像方法 |
| 4.2.1 基于AM/FM脉冲调制的光探测磁共振技术 |
| 4.2.2 源场与表面电流重构算法 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.4 系统性能分析 |
| 4.4.1 灵敏度分析 |
| 4.4.2 系统成像效率与空间分辨率分析 |
| 4.4.3 分析结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 中低频量子磁场成像系统及其在芯片领域的应用 |
| 5.1 自旋混合与中低频磁场测量 |
| 5.1.1 GSLAC自旋混合效应 |
| 5.1.2 偏NV轴磁场偏置的自旋混合与全光磁场成像 |
| 5.2 中低频量子磁场成像系统实现及实验 |
| 5.2.1 成像系统和方法 |
| 5.2.2 实验结果 |
| 5.2.3 结果分析 |
| 5.3 量子磁场测量在芯片电磁兼容领域的应用研究 |
| 5.3.1 系统架构 |
| 5.3.2 芯片表面微波场成像及电磁兼容问题分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究内容总结 |
| 6.2 研究方向展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（10）等离子体抛光关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光学元件的加工技术 |
| 1.2.1 计算机控制光学表面成型技术 |
| 1.2.2 应力盘抛光 |
| 1.2.3 单点金刚石车削 |
| 1.2.4 磁流变抛光技术 |
| 1.2.5 气囊抛光技术 |
| 1.2.6 流体射流抛光 |
| 1.2.7 离子束修形 |
| 1.2.8 等离子体抛光 |
| 1.3 等离子体抛光的国内外现状 |
| 1.3.1 反应原子等离子体技术 |
| 1.3.2 等离子体射流加工技术 |
| 1.3.3 等离子体化学蒸发加工技术 |
| 1.3.4 大气等离子体加工技术 |
| 1.3.5 电弧增强等离子体加工技术 |
| 1.4 本课题的研究背景和意义 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 等离子体设备的搭建和改进 |
| 2.1 等离子体设备的设计 |
| 2.1.1 等离子体射流发生装置的设计 |
| 2.1.2 射频电源系统的设计 |
| 2.1.3 气体供给系统的设计 |
| 2.1.4 运动控制系统的设计 |
| 2.1.5 尾气处理系统的设计 |
| 2.1.6 等离子体监测系统的设计 |
| 2.2 等离子体设备的搭建 |
| 2.2.1 等离子体射流发生装置 |
| 2.2.2 等离子体监测系统 |
| 2.2.3 等离子体设备的精度 |
| 2.3 等离子体设备的改进 |
| 2.3.1 线圈不稳定的原因分析和改进 |
| 2.3.2 炬管结构不稳定的原因分析和改进 |
| 2.4 等离子体诊断手段 |
| 2.4.1 发射光谱法 |
| 2.4.2 热电偶直接测量法 |
| 2.4.3 比色法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 等离子体射流特性的研究 |
| 3.1 等离子体的去除函数分布 |
| 3.2 等离子体发生装置的数值仿真 |
| 3.2.1 等离子体的控制条件 |
| 3.2.2 等离子体的仿真模型 |
| 3.2.3 等离子体喷嘴出口温度分析 |
| 3.3 工艺参数与射流特性关系的研究 |
| 3.3.1 去除函数峰值 |
| 3.3.2 去除函数半峰值宽度 |
| 3.3.3 体积去除率 |
| 3.3.4 反应气体利用率 |
| 3.4 其他结构对射流特性影响 |
| 3.4.1 中层混合通入激发气体和反应气体 |
| 3.4.2 不同喷嘴出口 |
| 3.5 工件表面初始温度对射流特性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 边缘效应的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 边缘效应模型 |
| 4.2.1 仿真模型 |
| 4.2.2 传热模型 |
| 4.3 边缘效应 |
| 4.3.1 温度和位置的关系 |
| 4.3.2 去除函数和位置的关系 |
| 4.3.3 去除函数和影响区域的关系 |
| 4.4 算法修正 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 等离子体加工后表面质量研究和实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 去除深度和工件初始温度对单点去除表面质量的影响 |
| 5.3 去除深度和工件初始温度对整面加工表面质量的影响 |
| 5.4 等离子体加工实验 |
| 5.4.1 等离子体修形实验 |
| 5.4.2 等离子体加工实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 研究内容总结 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 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 |
四、射频功率快速测量法（论文参考文献）
- [1]光载射频信号处理若干技术及应用研究[D]. 陈光. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于波束跟踪的高速移动场景Massive MIMO信道测量方法研究[D]. 贾鹏. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]BOTDR传感系统性能优化方法研究[D]. 王健健. 华北电力大学(北京), 2021
- [4]Overhauser磁力仪性能完善与评价的研究[D]. 高琳. 吉林大学, 2021(01)
- [5]基于蓝牙与气压计融合的室内三维定位技术研究[D]. 成章才. 华中师范大学, 2021(02)
- [6]基于ZigBee网络的奶牛定位及活动量监测系统[D]. 林志颖. 内蒙古大学, 2021(12)
- [7]基于飞秒激光的微波信号光纤链路远程同步技术研究[D]. 肖庆雯. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]高性能光波导响应谱测量方法研究[D]. 刘红燕. 重庆理工大学, 2021(02)
- [9]量子微波磁场探测与成像系统及其应用研究[D]. 杨博. 南京邮电大学, 2019(03)
- [10]等离子体抛光关键技术研究[D]. 张仕杨. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(08)