基于超材料构建的PCB通信信道芯片无线互连通信研究

提出了一种基于蘑菇型电磁超材料构建的PCB(Printed Circuit Board)的芯片间/芯片内射频通信设计模型.该设计用单极子天线模拟芯片管脚,利用PCB介质作为通信信道,并填充一层超材料吸收多径传播中部分电磁波,降低天线回波损耗和改善天线之间相关度.分析电磁波在PCB介质内传播途径及超材料对其影响.对发射天线输入频率为20GHz不归零伪随机二进制信号,接收天线输出信号的眼图清晰端正.从频域和时域结果分析表明芯片-PCB无线互连可行,而且超材料能够明显改善通信信道而提高信号传输质量.     

GPU集群能耗优化控制模型研究

随着大数据技术的发展,GPU集群作为一种高效的并行系统被应用到大规模数据实时计算中.能量是实时计算时重要的资源,GPU集群的能耗优化及实时消减成为一个具有挑战性的问题.从集群全局角度引入模型预测控制策略,并建立闭环反馈机制的多输入多输出控制器.通过调整计算频率和改变活跃流多处理器来改变能耗状态,利用反馈和滚动优化机制完成对未来的控制预判,实现消减冗余能耗的目标.实验表明:控制模型的精度和节能效果优于基准模型,而且具有较好的稳定性,适合应用到大规模数据实时计算中.     

二维DFT域全相位数字滤波器设计与实现

一维全相位数字信号处理已经在谱分析、自适应、模板设计、滤波器组分析与综合等领域得到应用,但对于二维全相位理论的推导很少而且没有实现的方法.因此,本文在一维全相位信号处理方法的基础上,首先系统地分析二维全相位信号处理模式,理论推导出无窗、单窗和双窗模式下传输函数表达式;其次,首次设计出二维全相位处理的系统实现框图,并对算法复杂度进行了优化分析;还有,对二维全相位信号处理的性质进行了分析;最后,借助MATLAB实现了DFT滤波器设计并画出3D特性曲面,完成设计二维DFT全相位滤波器的理论、方法和实验验证.     

短波FH/OFDM通信系统抗跟踪式干扰性能分析

对于短波多载波跳频通信系统,跟踪式干扰是一种有效的干扰模式。分析了正交频分复用( OFDM)部分子信道干扰与符号误码率的关系,通过仿真获得了最佳跟踪干扰的部分时间参数,结合OFDM频谱结构与干扰频谱关系,推导了高斯信道条件下部分频带干扰和多音干扰时系统误码率,分析了短波FH/OFDM通信系统抗跟踪式干扰的误码率性能,仿真结果表明：跟踪干扰时间窗口对误码率的影响与部分频带干扰因子和信干比有关;在部分频带干扰与部分时间干扰之间,存在等效的干扰效果区域;多音干扰因子越大,系统所受影响越大,跟踪干扰时间窗口对误码率的影响与多音干扰因子和信干比有关,针对OFDM符号的多音干扰影响要远大于部分频带干扰的影响;跳频与OFDM技术的结合、提高载波跳速、减小跟踪式干扰对OFDM符号的影响,也是消除多音干扰的重要手段。     

机载预警雷达七十年发展回顾与展望

回顾了机载预警雷达自1945 年以来的发展历程,并以任务适应、环境适应和平台适应为主线,将其划分为三个阶段。然后,结合未来预警机必须满足的军事需求,阐述了发展中的机载预警雷达可能具备的“宽频带、一体化、智能化和网络化冶的技术特征。总体而言,未来机载预警雷达将进一步改善对任务、环境和安装平台的适应性,概念进一步拓展,在打击链中的作用将不断向后延伸,与系统和体系的交联也将更加紧密,从而为形成基于信息系统的体系作战能力作出更多贡献。     

白噪声激励下双稳态压电发电系统的响应分析

研究了白噪声激励下双稳态压电发电系统的响应特性。首先利用蒙特-卡罗法模拟高斯白噪声;然后利用数值模拟和实验的方法分别分析了噪声强度、负载阻抗和初始值对系统响应特性的影响。得到了噪声强度的增加会减少双稳态系统两个稳定平衡点之间的跳跃时间。通过给出大幅运动的吸引域说明初始值会影响系统的运动状态,从而影响输出功率,当电阻为19.1kΩ时,输出功率最大。     

基于线性变换的分区均匀材料电磁旋转衣设计

基于坐标变换的光学变换理论已经提出有好多年了,随之基于这种理论的各种新型电磁器件被提出,电磁旋转衣便是其中之一。电磁旋转衣可以实现光学幻觉效果,即如果将一个物体放入电磁旋转衣内部,那么人们从外界看到的将是物体旋转后的样子,然而这种电磁旋转衣的电参数(相对介电常数,相对磁导率)是非均匀各向异性的,这给实现造成了很大的困难。该文通过将旋转衣区域分成很多三角形,这样便可以通过线性变换将虚拟空间的三角形变形到物理空间中的三角形,随着三角形形状的变化,电磁旋转衣内边界旋转,从而完成电磁旋转衣的设计。基于这种线性方法得出的电磁旋转衣的电参数是分区均匀各向异性的,与传统的非均匀电参数的电磁旋转衣相比,大大降低了实现难度,计算机仿真结果验证了这种设计方法的正确性。     

用于光子计数的InGaAs/InP SPAD设计

重点研究了InGaAs/InP SPAD的隧道贯穿电场、雪崩击穿电场、雪崩宽度与过偏电压的关系,提出了过偏电压的计算方法.分析了InGaAs/InP SPAD的基本特性即探测效率、暗计数率与其过偏电压、工作温度、量子效率、电场分布的依赖关系,提出了一种单光子InGaAs雪崩二极管的设计方法.设计制作了InGaAs/InP SPAD,并在门控淬灭模式下进行了单光子探测实验.结果表明:对于200m的SPAD,在过偏2 V、温度-40 ℃条件下,探测效率(PDE) 20%(1 550 nm)、暗计数率(DCR)20 kHz;对于50m的SPAD,在过偏2.5 V、温度-40 ℃条件下,探测效率(PDE) 23%(1 550 nm)、暗计数率(DCR)2 kHz.最后对实验结果进行了分析和讨论.     

一种宽频带双极化印刷偶极子基站天线

设计并优化了一款适用于LTE天线系统的基站天线振子单元。在印刷偶极子天线以及微带巴伦的基础上,通过等效电路模型进行分析,设计出该天线的多级阻抗匹配巴伦。采用寄生贴片、领结型设计等技术,有效地拓展了天线频带带宽,实现了±45°双极化。仿真结果表明,天线的VSWR≤1.5和回波损耗大于15 d B的带宽达到了54.5%,可以覆盖GSM1800,CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA和LTE系统。在此频带范围内,该天线的驻波特性、方向性、增益和隔离度等指标均满足LTE多模式系统的指标。同时该天线也易于制作,适用于LTE多模式基站天线系统。     

计算传输线平均耦合截面积的一种高效全波方法

在功率平衡法的网络化公式应用中,精确预知腔内装载物的耦合截面积是关键,这通常依赖于混响室的实验测定.文中使用平面波角谱概念和蒙特卡罗方法来数值模拟混响室中的电磁环境,在此基础上,首次应用基于互易定理的快速全波分析方法提取了理想混响室内靠近理想导电地平面的多导体传输线的平均耦合截面积,验证了方法的正确性,并计算了单根裸线传输线、带包层传输线、双绞传输线、传输线附近有导体挡板以及多导体传输线端口的平均耦合截面积.该方法具有计算精度高、仿真速度快、适用范围广的特点.