应用于毫米波系统的宽调谐范围SCTL-VCO

采用45 nm SOI CMOS工艺,设计了一种应用于毫米波系统的宽调谐范围VCO。采用具有高Q值且长度可灵活设计的开关耦合传输线(SCTL)作为谐振腔电感,通过控制耦合开关改变传输线的等效感值,在保持低相位噪声、不增加功耗和面积的情况下,提高了VCO的调谐范围。后仿真结果表明,不使用耦合开关的TL-VCO的调谐范围为45.6~57.1 GHz(22.4%),SCTL-VCO的调谐范围为42.25~59.92 GHz(34.6%)。相比TL-VCO,SCTL-VCO的调谐范围增大了53.7%。在整个调谐范围内,相位噪声为-112.1~-120.4 dBc/Hz@10 MHz,相应的FOM和FOMT分别为-178.3~-182.6 dBc/Hz和-189.1~-193.4 dBc/Hz,电源电压为0.7 V,VCO核心功耗为8.6~10.8 mW,面积为0.005 4 mm²。     

基于低精度量化的无线传输理论最新研究进展

5G移动通信技术相比于目前的4G移动通信技术,其峰值速率将增长数十倍,达到吉比特.未来移动通信系统面临着硬件成本高昂、系统功率消耗过高等问题,成为高传输速率通信的主要瓶颈之一.为了解决上述问题,学术界展开了对低功耗高效传输技术的研究,其中能够有效解决上述问题的途径之一就是低精度(如1～3 bit) ADC的接收机.通过对高斯信道下低精度量化的信道容量进行分析,发现相较于传统高精度ADC接收机,2～3 bit的ADC所带来的信道容量损失在可接受的范围内.面向低精度量化在无线通信系统中的应用,综合论述了低精度量化对信道容量的影响以及低精度量化下接收机的设计,解决了低精度量化下诸如同步、增益控制、信道估计等问题,为低精度量化通信系统的具体实现提供指导.     

一种缓冲器阻抗动态调整的LDO

提出了一种缓冲器阻抗动态调整的LDO结构。采用并联负反馈和阻抗动态调整技术,显著降低了缓冲级的输出阻抗,没有增加额外的静态电流,功率管栅极极点始终远在单位增益带宽之外,对稳定性没有影响。该缓冲级增大了功率管栅极的摆率,提高了LDO瞬态响应性能。基于TSMC 0.18 μm 3.3 V CMOS工艺进行设计,该LDO的输出电压为1.8 V,压差电压为0.2 V,最大输出电流为100 mA。仿真结果显示,LDO的静态电流只有5 μA,当负载电流在10 ns内从0 mA跳变到100 mA时,输出欠冲和过冲电压分别为88.2 mV和34.8 mV。     

一种低功耗低电流失配可编程电荷泵

基于0.13 μm CMOS工艺,实现了一种适用于超宽带EOC-Tuner频率合成器的低功耗可编程电荷泵。通过延迟调节单元基本消除了电荷泵控制信号的延迟失配,采用辅助管降低电荷共享的影响,采用误差放大器实现电流精确匹配。后仿结果表明,电荷泵的标准电流为10~160 μA,电流变化步长为10 μA;当输出电流为160 μA时,电流失配低于0.6%,基本消除了电流失配;在0.3~1.2 V输出电压范围内,电流波动为6.4%,避免了沟道长度调制效应的不良影响;延迟失配和电荷共享导致的电流过冲低于20%;当锁相环环路锁定且电源电压为1.5 V时,电荷泵和鉴频鉴相器仅消耗电流197 μA。流片测试结果表明,锁相环输出信号频率为675 MHz时,电荷泵产生的参考杂散约为－64.81 dBc。     

基于谐振式反射器的UHF/S双频双定向蝶形天线

利用两个工作在不同频率的圆环型谐振式反射器设计了一款小型化、低剖面的"双频（UHF/S）辐射"宽带双定向蝶形天线.谐振式反射器在很宽的频带内具有"同相反射"的特点且无需周期结构,因此作为天线反射板时与天线间的距离远小于λ/4且面积较小.两个反射器大小不同且分别置于蝶形天线的上方和下方.虽然这两个反射器分别位于另一反射器的辐射（反射）方向上,但它们不会阻止彼此的辐射,因此所提出的天线在工作频带的UHF低频段与S高频段分别向+z轴与-z轴辐射.所设计的蝶形天线采用微带线从侧边馈电,避免了从天线背面馈电可能对天线辐射特性的影响.虽然该天线使用了上下两层反射器,其整体尺寸仅为0.45λ×0.4λ×0.2λ.天线的阻抗带宽超过100%,低频和高频的相对定向带宽（前后比> 5 dB）分别为58%和41.6%,具有良好的双频双定向性.     

家用呼吸机改进与测试平台

家用呼吸机是针对睡眠呼吸暂停低通气综合症患者家庭治疗的设备,检测患者呼吸管路中通气压力与流量,判断患者低通气状态与打鼾状态,根据上述参数调整风机状态,抑制患者疾病发展,搭建测试平台,建立各种患者呼吸系统数学模型,在原算法基础上进行改进,使患者感受更舒适.     

基于神经网络的动态规划检测前跟踪算法

针对低信噪比条件下的目标探测问题,提出基于神经网络的动态规划检测前跟踪算法。首先,从原始观测数据中选择训练样本,对神经网络进行权值训练;然后,全部原始观测数据归为两类,将归入杂波集合的数据幅值置零,将归入目标集合的数据进行幅值缩放,改善后续值函数积累效果;最后,提出一种多目标决策航迹回溯算法,对初步回溯的航迹集合进行二次提取,有效降低了航迹回溯过程中的虚假航迹率。仿真结果验证了所提算法的有效性。     

基于可区分性字典学习模型的极化SAR图像分类

极化SAR图像分类是一个高维非线性映射问题,稀疏表示(CS)对于解决此类问题具有很大潜力。字典学习在基于CS的分类中起到重要作用。本文提出了一种新的字典学习模型,用于增强字典的区分能力,使其更适合极化SAR图像分类。提出的模型根据字典中两类子字典在分类中的作用对其相应的表达系数施加不同的稀疏约束。为使共同子字典能够抓住所有类共享的特征,对其相应系数施加稀疏约束,为使类专属子字典能够抓住类内独享的局部和全局结构特征,对其相应系数同时施加稀疏和低秩约束。由于共同子字典表达所有类共享的特征,我们以测试样本在类专属子字典上的重建误差作为准则进行分类。本文在AIRSAR的Flevoland数据集上对此算法进行验证,实验结果验证了算法的有效性。      

一种低剖面带状线结构的一体化阵列天线设计

基于阵列天线小型化的设计需求,设计了一种低剖面带状线结构的一体化阵列天线。天线采用带状线结构,利用两排均匀分布的金属化通孔充当带状线之间的金属隔离墙,并通过对双面印刷偶极子天线、馈电网络以及监测网络的一体化设计来实现的一款低剖面阵列天线。天线高度仅70 mm,满足在C波段18%的相对带宽内获得-28 dB的低副瓣性能。该一体化阵列天线具有结构紧凑、重量轻、可靠性强和监测功能等优点,便于和有源器件集成。同时,该天线满足实际使用要求,其设计思路和设计方法具有很好的可扩展性。     

一种低剖面宽带全向天线的设计

在现代通信中,为了实现在相同空间内装备更多的通信设备,需要让不同的通信设备共用同一天线,为了解决实际使用需求和耦合等干扰问题,设计了一款采用特殊的加载方法来实现低剖面宽频段的全向天线。对该天线的辐射原理、电磁特性及敏感参数等问题进行了讨论和仿真分析,并制作出了样机天线。对样机天线进行了实际测试,测试结果证实该天线具有低剖面、宽频带和全向辐射特性,与分析结果相一致,因此该天线能够解决在有限空间内装备更多的通信设备的实际使用需求。