CMOS数字像素传感器噪声研究

在研究CMOS数字像素传感器(DPS)噪声特性的基础上,利用脉冲宽度调制(PWM)原理建立了关于PWM DPS完善的系统噪声数学模型。相比于传统CMOS图像传感器噪声研究,该模型考虑了系统中各像素单元积分时间不同和像素级模数转换的特点,推导出总噪声表达式。研究表明,低照度时噪声由暗电流散粒噪声主导,光强大时主要来源为光电二极管散粒噪声。模型中光电二极管散粒噪声与光照无关、暗电流散粒噪声与光照有关。研究结果表明针对PWM DPS系统,适当增大节点电容和比较器参考电压、改善比较器失配可有效降低噪声。     

去除椒盐噪声的非对称有向窗加权均值滤波

针对传统滤波对称窗口在图像边缘处会引入干扰像素引起图像模糊的问题,提出一种非对称有向窗加权均值滤波算法.首先,基于区域极值进行噪声检测;其次,在对称有向窗的基础上提出非对称有向窗的概念,对于噪声点,通过标准差最小的原则自适应选择非对称有向滤波窗口;然后,在选择的非对称有向滤波窗口内对噪声点进行自适应基于距离倒数的加权均...     

一种Q波段多孔耦合型定向耦合器

论述了一种宽带多孔耦合型定向耦合器,工作频段中心频率为40 GHz,相对带宽50%,拟用于射电望远镜Q波段接收机系统。该定向耦合器为一款结构紧凑的器件,采用对称的等间距多孔耦合形式,将主通道圆波导TE11模式信号耦合到耦合通道的矩形波导中,实现了小于-20 dB 耦合特性。为了对设计进行验证,对该定向耦合器进行了加工和测试。测试结果表明,在30~50 GHz 工作频段内,主通道反射系数小于-24.2 dB,且全频段内的端口耦合度保持在-20~-21 dB 之间。仿真与测试结果具有较高的吻合度,进一步证实了该设计可用于射电天文望远镜的Q波段接收机系统。     

地面天线目标捕获技术分析

针对空中机动平台与地面站宽带通信中的目标捕获问题,提出了地面天线目标捕获概率和捕获时间的计算方法。在数学建模的基础上,分析了不同天线扫描方式、扫描速度、飞机飞行状态的参数选择对捕获概率和捕获时间的影响,推导了其捕获概率的计算公式。仿真结果表明：初始捕获阶段,光栅扫描的捕获概率和捕获时间都明显优于螺线扫描;而在失锁重捕阶段,螺线扫描的捕获概率更高,且不受扫描速度的影响。该仿真结果已在工程设计中应用。     

粗调和细调相结合的标准CMOS低噪声环形压控振荡器

本文提出了一种基于65nm CMOS标准工艺、采用粗调和细调相结合的低噪声环形压控振荡器。论文分析了环形振荡器中的直接频率调制机理,并采用开关电容阵列来减小环形压控振荡器的增益从而抑制直接频率调制效应。开关电容采用电容密度较高的二维叠层MOM电容使该压控振荡器与标准的CMOS工艺兼容。所设计压控振荡器的频率范围为480MHz～1100MHz,调谐范围为78%,测试得到输出频率为495MHz时的相位噪声为-120dBc/Hz@1MHz。该压控振荡器在1.2V的偏压下的功耗为3.84mW,相应的优值(FOM)为-169dBc/Hz。     

基于不同场景的有线宽带覆盖方案

目前我国大部分地区均已实现有线宽带建设的覆盖,除极个别区域的特殊情况外。现存未覆盖区域主要分为边缘覆盖困难及拆迁后的新建两种,通过对不同场景下的有线宽带建设覆盖方案进行研究和探讨,对不同区域采用不同的设计及建设方案,并就部分覆盖困难的特殊区域提出相应建议。多数方案均经实际工程实施论证,实际经验和教训均取自实际项目。     

基于正态分布宽带信号的无源互调特征行为分析

在现代无线通信中,无源互调是影响通信信号传输质量的重要因素。双音互调测试能够有效衡量无源器件的非线性特性,却无法准确预测出器件在宽带信号激励下的非线性失真。因此本文提出了一种基于正态分布的宽带信号激励下的射频连接器无源互调特性分析方法。通过双音互调测试,建立射频连接器无源非线性传输数学模型,并将基于正态分布的等效宽带信号作为非线性传输模型的激励源进行模拟仿真。结果表明,宽带无源互调功率分布与宽带信号功率分布相同,n阶宽带无源互调带宽为原宽带信号带宽的n倍,宽带信号的无源互调产物相较于双音测试信号有所增强,且信号的信噪比下降,说明宽带信号在传输过程中受到的干扰更加严重。电路仿真和数值计算呈现出良好的一致性,证明了本分析方法的有效性。     

一款采用跨导增强技术的新型宽带低噪声放大器

A new broadband low-noise amplifier （LNA） is proposed. The conventional common gate （CG） LNA exhibits a relatively high noise figure, so active gin-boosting technology is utilized to restrain the noise generated by the input transistors and reduce the noise figure. Theory, simulation and measurement are shown. An implemented prototype using 0.13 μm CMOS technology is evaluated using on-wafer probing. S11 and S22 are below -10 dB across 0.1-5 GHz. Measurements also show a gain of 18.3 dB with a 3 dB bandwidth from 100 MHz to 2.1 GHz and an ⅡP3 of-7 dBm at 2 GHz. The measured noise figure is better than 2.5 dB below 2.1 GHz, is better than 4.5 dB below 5 GHz, and at 500 MHz, it gets its minimum value 1.8 dB. The LNA consumes 9 mA from 1.5 V supply and occupies an area of 0.04 mm^2.     

一种用于电视调谐器的宽带CMOS低噪声放大器设计

介绍了一种宽带CMOS低噪声放大器设计方法,采用噪声抵消技术消除输入MOS管的噪声贡献.芯片采用TSMC 0.25μm 1P5M RF CMOS工艺实现.测试结果表明:在50～860MHz工作频率内,电压增益约为13.4dB;噪声系数在2.4～3.5dB之间;增益1dB压缩点为-6.7dBm;输入参考三阶交调点为3.3dBm.在2.5V直流电压下测得的功耗约为30mW.     

红外热像仪成像评估系统设计

红外热像仪在军民应用领域发展迅速。如何客观地评价红外热像仪成像效果,为红外热像仪成像性能提供定量的数学描述,同时也为研究红外成像系统的图像清晰度、目标探测距离和目标跟踪性能提供支撑依据,成为必须要解决的问题。本文提出的红外热像仪成像评估(质量评价)系统具有红外图像数据采集与处理功能,配合红外成像评估的靶标系统（由黑体、辐射靶标控制台、准直光学系统、数显精密转台组成）进行红外图像数据测试评估。设计了图像评估的主要性能指标,并提出了数学模型及其实现的步骤,其中包括图像不均匀性(Non-uniformity,NU)、信号传递函数(Signal Transfer Function, SiTF)、噪声等效温差（Noise Equivalent Temperature Difference, NETD）、角线性度（Angular Linearity, AL）、目标成像定位角误差（Target Imaging Positioning Angle Error, TIPAE）等主要评价技术指标。测试结果表明,该系统的性能非常优越,成为红外热像仪研制过程中必备的调试、测试设备。