一、从1MHz到1GHz——浅析铜芯片技术对RS/6000的影响（论文文献综述）
田入运[1]（2021）在《无线低功耗节点式地震采集系统关键技术研究》文中进行了进一步梳理地震勘探方法利用地震仪接收人工震源激发的地震波,可以直观的了解地下地质构造,具有勘探深度大、施工效率高的优点,在矿产资源勘探行业中起着举足轻重的作用。随着矿产资源需求的增加和易开采资源的减少,地震勘探方法对勘探装备的要求也越来越高,“深部开采、智能开采、绿色开采”是未来我国矿产资源开采理念的三大发展方向。然而,在地质条件复杂的地区,传统的有缆遥测地震仪器由于大线连接,导致排列布设困难,具有施工成本高,勘探效率低,维护困难等问题,需要解决地震探测仪器装备的复杂环境适应性所面临的技术难题。便携式节点地震仪是一体化集成式的地震采集系统,一般独立的节点便可以完成地震数据采集任务,省去了布置大线的繁琐,通常情况下,节点内部电池可以支撑整个施工过程,不必频繁的更换供电模块,给勘探工作带来很大的便利。同时,便携式的节点设备也意味着更灵活的勘探方案设计和更广的勘探范围。节点地震仪凭借着其仪器排布的灵活性、高精度的数据采集和高效率的施工等特点越来越多地应用在复杂地质勘探环境中,是实现“地壳结构透明”的新利器。目前我国的节点式地震仪器长期依赖进口,国产节点式地震采集系统与国外先进的仪器具有很大差距。在复杂的地质勘探环境进行大规模的地震勘探时,现有节点式地震采集仪器排列布设和野外维护困难,工作效率低,尤其是在被动源地震探测方法中,需要仪器采集微弱的地脉动信号,勘探周期长达几天或十几天,现有仪器的噪声和功耗性能难以适应不断更新的地震探测方法。除此之外,国内节点式地震仪器大部分是采用内部时钟进行仪器授时,随着采集时间的增加,采集站上晶体振荡器的频率漂移将带来显着的时间误差积累,因此需要研究大规模地震勘探环境下不受节点数量限制和勘探时间限制的高精度无线多节点时间同步系统。由于节点地震仪采集的数据需要施工完毕后经过回收装置下载合成才能观测到数据质量,滞后的数据获取极大影响了施工效率,具有封闭性的技术缺陷,需要研究无线实时数据质量监控系统以便在地震数据采集过程中对勘探情况进行评估。本文分析了当前节点仪器的特点,针对各个关键问题进行深入研究,设计和实现了低噪声、低功耗的微弱地震信号采集系统、基于分时索引插值截距的多节点高精度数据同步方法和基于能量均衡的无线数据质量监控方法,并开发了相应的无线低功耗节点式地震探测系统GEIWSR-Ⅲ,通过野外应用实例验证了新系统的有效性和实用性。论文的主要研究内容如下:（1）低噪声、低功耗的高精度地震信号采集系统研制。首先分析了模拟信号采集通道的噪声来源,分别针对各个噪声来源进行抑制,利用最小噪声原理和阻抗匹配技术设计了低噪声的模拟信号调理电路,针对当前主流?-Σ型A/D转换器进行对比和选择,设计了高精度的数据采集通道,经过技术指标测试,采集系统的短路噪声水平为0.8μV@500Hz,动态范围达到126.7d B@500Hz,信噪比达到131.53d B@500Hz,谐波失真水平达到124.4d B@31.25Hz。针对节点系统在地震勘探中的工作流程及硬件结构,设计并实现了系统的动态功耗管理技术。分别对节点地震仪中的各个硬件的工作过程及功耗进行了详细分析并制定了相应的低功耗控制策略,使得仪器达到162m W@自主工作模式,291m W@无线监控模式的功耗水平,通过合理配置仪器工作模式,使得系统的平均功耗达到198m W,提升了仪器的野外工作时长。（2）高精度分时索引插值截距的无线多节点地震数据同步方法研究。针对大规模、高密度地震勘探方法中多节点的时间同步问题,讨论了当前节点地震仪数据同步的研究现状,分析了当前节点地震仪器时间同步的精度要求和本文设计的节点采集系统的硬件架构,设计了一种利用GPS和高精度恒温晶振的低功耗时间同步系统,采用高精度恒温晶振连续授时,GPS间歇性校准的方式,补偿ADC时钟晶体漂移造成的累积误差,设计了基于GPS秒脉冲（PPS）中断、GPS串行中断以及主程序流程之间的精准时间服务流程,使得节点之间的同步精度达到0.688μs。场地试验证明本文设计的同步方法的稳定性不受传感器节点位置、节点数量和探测时间的影响,具有较强的实际应用能力,满足大规模、高密度地震采集任务的时间同步需求。（3）满足复杂地形、大规模、数据传输可靠的混合通信系统和无线数据质量监控方法研究。针对大规模、密集型地震勘探无法进行有效的数据质量监控限制,提出了基于核心网和扩展多跳网的混合通信系统,设计了基于远距离、高速数据传输的Wi-Fi无线通信单元的核心网络架构和基于低功耗的Zig Bee无线通信单元的扩展网络架构,根据提出的网络架构,设计了网络仿真模型,提出了可变权重的分簇和路由算法以均衡网络负载和能量,并根据该算法提出了节点在无线网络监控中的数据融合技术和数据质量监控方法。仿真实验表明,可变权重的分簇和路由算法可以在整个网络周期内不断地调整影响网络能耗的因素（簇头节点与成员节点、网关节点之间的距离和节点的剩余能量）的权重,使整个网络的能量更加均衡。网络性能对比测试中,本文提出的方法相比LEACH方法和EEUC路由方法相比分别降低35%和12%的网络能耗。无线数据质量监控方法测试表明,当数据抽取因子e值为0.2时,可以获得保真率99.44%的监测数据,大大减少了无线监控网络的数据传输压力,提高了勘探效率。（4）基于上述关键技术,开发了集信号拾取、数据采集、多节点数据同步和无线数据质量监控功能于一体的新型节点式地震仪器系统GEIWSR-Ⅲ。通过与GEIWSR-Ⅱ系统（吉林大学研制的代表性无缆地震仪器）进行对比测试,结果表明,新系统的等效噪声水平由1.2μV@500Hz降低到0.8μV@500Hz、平均功耗由单通道500m W降低到198m W、数据同步能力由10μs提高到了0.688μs,添加了基于能耗均衡的无线数据质量监控系统,解决了仪器封闭性的技术缺陷。最后,利用本文研究的无线低功耗地震采集系统GEIWSR-Ⅲ与SE863轻便分布式遥测地震勘探系统、Sercel 428XL地震探测系统在松原市查干花镇进行了联合探测对比实验。实验结果表明,GEIWSR-Ⅲ系统与Sercel 428XL系统采集的数据质量相当,相比于SE863系统,GEIWSR-Ⅲ系统具有更高的数据分辨率。在仪器的便携性和施工效率上,GEIWSR-Ⅲ相比Sercel 428XL系统、SE863系统具有更大优势。综上所述,GEIWSR-Ⅲ系统具有设备轻便、性能稳定、时间同步精度高和无线数据质量监控性能稳定的特点,大大增强了我国节点式地震勘探设备的核心竞争力,为我国复杂地质勘探环境下进行大规模、密集型的地震探测奠定了基础。
王远飞[2]（2020）在《可穿戴设备的太阳能微能量采集与管理研究》文中研究说明随着可穿戴设备功能日趋多样化,设备完成各种传感和计算所需的功耗也成比例地增加,然而小巧且需满足人体工学设计的有限空间注定了可穿戴设备的电池不能成比例地扩容。在开发出功率密度更大的电池技术前,电池有限的续航能力依然是限制可穿戴技术蓬勃发展的“阿喀琉斯之踵”。微能量采集技术采用合适的能量收集装置将环境中的绿色能源收集起来,转化为电能并用于可穿戴设备进行供电,可大大提高可穿戴设备的续航能力。本论文以可穿戴设备作为应用场景,围绕高性能太阳能微能量采集与管理系统这一设计目标展开。本论文首先介绍了高性能微能量采集与管理系统性能优化思想以及具体的设计思路;其次,给出了面向太阳能的微能量采集与管理系统中的太阳能电池高精度显式模型以及功率耦合模型;然后,基于开源节流的优化思想、人工神经网络的辅助以及功率耦合模型的指导,完成了两款高性能太阳能微能量采集与管理芯片的设计与验证。本论文主要的创新点包括:（1）提出了新型高精度太阳能电池显式模型。该显式模型采用指数形式表达式对原始的非线性方程作近似处理,仅需确定四个与光强和温度相关的未知参数,即可得到均方根误差为6.02e-5的高精度显式模型,对于后级电路设计和系统性能优化具有指导意义;（2）提出了太阳能电池模型与功率转换器输入模型合二为一的思想,建立了精确的单增益、多增益功率耦合模型。该功率耦合模型将太阳能电池的电学特性参数与电路的设计参数联系在同一个模型中。所建立的单增益功率耦合模型的平均误差为0.31%、多增益功率耦合模型的平均误差分别为:0.275%、0.195%、0.4%和0.08%,结果表明,该模型具有相当高的拟合精度,可为微能量采集与管理电路设计和优化提供理论基础;（3）提出了一种基于可重配置压控振荡器的神经网络辅助型自适应最大功率点追踪策略。该策略结合单增益功率耦合模型以及基于人工神经网络的混合仿真方法,通过一个可重配置压控振荡器构建负反馈控制环路,实现了对太阳能电池最大功率点的低成本、高精度自适应追踪。基于该策略完成了一款低成本、可重配置、高精度的自适应最大功率点追踪芯片的设计与实现。用于验证的两块不同单晶硅太阳能电池平均追踪误差仅为0.24%和0.29%,峰值转换效率分别为89.39%和83.03%。结果表明,该款芯片具有低成本、高通用性、高精度的优点;（4）提出了储能元件辅助的分时调控微能量采集与管理策略及多增益效率优化方法。该策略将储能元件作为辅助,采用基于多增益功率耦合模型的自适应最大功率点追踪方法和效率优化方法以及分时调控能量管理策略,完成了一款储能元件辅助的高精度、高效率微能量采集与管理芯片的设计与实现。单晶硅和非晶硅柔性太阳能电池分别在3.2 V和3.6 V输出电压情况下,自适应最大功率点追踪的测试误差分别为0.36%、0.32%、0.44%和0.31%,平均转换效率分别为79.66%、74.7%、74.44%和70.32%。芯片及自供能系统测试结果表明,该款芯片具有优异的追踪精度和转换效率的性能,并能大大提升可穿戴设备用无线传感器的续航能力。
付宇鹏[3]（2020）在《毫米波CMOS频率合成器设计与实现》文中研究表明由于高频宽带等优点,毫米波频段在5G移动通信和雷达等应用方向具有巨大的发展潜力。随着近年来CMOS工艺的发展,其在集成度、成本和功耗方面的优势逐渐显现。未来,采用CMOS工艺实现全集成无线通信、雷达系统是一种发展趋势。作为无线收发机的重要模块,锁相环频率合成器电路对实现全集成收发机至关重要,其性能直接影响系统性能。因此,本文面向毫米波通信及雷达应用,基于CMOS工艺,重点研究毫米波锁相环频率合成器集成电路。论文的主要研究内容和贡献概括如下:1、模块电路方面。基于变压器无源网络,本文提出了三款低噪声压控振荡器（VCO）:a)基于电容分离和变压器反馈技术VCO结构。该VCO在工作频段下,提升了环路增益、谐振腔品质因数及输出摆幅,并抑制了谐波频率下的谐波能量,提升了电路相位噪声等性能。测试结果显示,其调谐范围为25.7-29.7 GHz,在10 MHz频率偏移相位噪声为-130 dBc/Hz;b)基于变压器反馈、电源网络互连电感和内嵌去耦电容技术VCO结构。该VCO实现了交叉耦合晶体管源极的实二次谐波阻抗,相应地缩短共模反馈回路,并提升信号对称性,抑制了1/f噪声的上混频效应。该VCO调谐范围为28.5-36.2 GHz,其调谐优值FoMT为-193.6dBc/Hz;c)基于漏极-栅极变压器反馈技术VCO结构。该VCO提高了起振可靠性和输出信号幅度,并改善了输出相位噪声。该VCO调谐范围为59.8-65.4 GHz,在1 MHz和10 MHz的频率偏移下分别实现了-94.9dBc/Hz和-118.4dBc/Hz的低相位噪声。除此之外,为进一步提升本振电路性能,面向收发机系统本振信号倍频架构,本文提出了一款低功耗、注入电流增强的注入锁定三倍频器结构。该电路基于变压器多阶无源网络,其相位响应比较平坦;由于注入管源极LC滤波网络,其三倍频注入电流明显提高,使得倍频器锁定范围大大增加。测试结果显示,该倍频器核心功耗仅为7.2m W,其注入锁定范围达31.5-40.5 GHz,完全满足毫米波通信应用。2、面向毫米波通信应用的锁相环系统。本文采用100MHz输入参考频率,分别实现了三款不同架构的锁相环系统:a)基于电荷泵锁相环的宽带频率合成器。测试结果显示,该锁相环输出信号调谐范围为7.8-31.2 GHz。在16 GHz频率下,其100 kHz和1 MHz频偏处的相位噪声均为-100 dBc/Hz;b)基于欠采样锁相环架构的频率合成器。测试结果显示,其输出信号调谐范围为16-20 GHz,在16 GHz输出频率时积分噪声仅为-38 dBc。在16 GHz频率下,其100 kHz和1 MHz频偏处的相位噪声分别为-103.7 dBc/Hz和-105.2 dBc/Hz;c)基于参考采样锁相环架构的频率合成器。测试结果显示,其输出信号调谐范围为16-20 GHz。在16 GHz频率下,其100 kHz和1 MHz频偏处的相位噪声分别为-98.2 dBc/Hz和-95.5 dBc/Hz。通过对以上三款锁相环系统测试结果进行分析和对比,显示电荷泵锁相环实现了最好的杂散抑制和良好的积分噪声;欠采样锁相环可实现最低的带内噪声和积分噪声,但其杂散性能需进一步优化;参考采样锁相环性能则处于以上两种锁相环性能之间。3、面向毫米波雷达应用的调频连续波（FMCW）调制器。本文首次提出了一款基于嵌套锁相环架构的毫米波频段FMCW调制器,其利用反馈环路中的子锁相环相位低通滤波效果,可很好地降低Delta Sigma调制器（DSM）的量化噪声以及DSM所引起的折叠噪声,一方面可在分数锁相环模式下提升相位噪声性能,另外一方面可在FMCW模式下提升调频线性度性能。在分数锁相环模式下,该锁相环在30.78 GHz输出频率1 MHz频偏处相位噪声为-91dBc/Hz;在FMCW模式下,可实现1.08-2.16 GHz扫频带宽、1.08 GHz/93μs至2.16 GHz/93μs调频速率的三角波调频信号,相应RMS频率误差分别为400 kHz和770 kHz。
付晓瑞[4]（2020）在《微型谐振传感器非线性动力学特性研究》文中研究指明作为微机电系统的重要组成部分,微谐振传感器具有体积小、精度高、与测试电路易集成、响应迅速以及频率信号不易失真等优点,具有广阔的市场前景。本文对微型谐振传感器进行了非线性振动和混沌振动特性研究,设计并研制出低、中、高频检测电路,完成了传感器制作以及相关测试实验。根据薄膜大挠度理论和连续系统振动理论建立了薄膜式压力传感器谐振子多场耦合非线性动力学方程。得到了系统非线性固有频率、接近共振以及远离共振时域动态响应方程。揭示了系统参数对非线性固有频率、接近共振时幅频特性以及远离共振时域动态响应的影响规律。结果表明:当初始间隙低于400nm时,微谐振压力传感器系统应考虑分子力。多场耦合非线性可使传感器固有频率及动态响应发生变化。建立了微谐振气体传感器悬臂梁谐振子多场耦合非线性动力学模型,得到了系统非线性固有频率、幅频特性曲线以及远离共振时域动态响应方程。分析了系统参数对系统固有频率、接近共振时幅频特性以及远离共振时域动态响应的影响规律。结果表明:多场耦合非线性使得系统固有频率和振动响应均发生变化;谐振子间隙小于500nm,长度大于1mm时,分子力对传感器固有频率及动态响应影响变为显着。分析了薄膜式微谐振压力传感器多场耦合混沌振动特性,得到了系统对各影响因素的分叉图及最大Lyapunov指数图。利用时域图、相图、庞加莱截面图和频率谱图揭示了谐振系统由周期振动走向混沌振动的方式为倍周期分叉方式。利用比例微分控制方法对传感器各影响因素引起的混沌振动进行了控制与分析。研究发现:当参数选择不合适时会引起传感器混沌振动;通过比例微分控制方法可以对传感器混沌振动状态进行有效的控制。研究了悬臂梁式微谐振气体传感器多场耦合混沌振动特性,分析了系统影响因素对传感器混沌振动的影响。揭示了传感器在气体检测过程中相关参数对混沌振动的影响规律。利用比例微分控制方法对传感器混沌振动进行了控制分析。研究发现:传感器初始阶段为稳定周期振动时,谐振子在测试过程中也可能转变为混沌振动。利用微机械加工工艺设计研制出薄膜式微谐振压力传感器、悬臂梁式微谐振气体传感器和微谐振生物传感器。利用减少传感器谐振子等效质量以提高传感器频率的闭环反馈方法,设计了基于锁相环的低频检测系统、中频检测系统和高频反馈检测系统,完成了传感器固有频率开环、闭环检测实验,压力传感器通压实验,气体传感器中低频气敏实验以及生物传感器吸氧/脱氧高频检测实验,测得单个氧气分子质量。结果发现:当添加180°反馈时,谐振传感器的灵敏度得到大大提高,验证了设计的高频检测电路在生物传感器领域应用的可行性。
郑明青[5]（2019）在《通信模拟器收发信机射频设备变频器单元设计与实现》文中认为无线通信近年来取得了迅速发展和广泛应用,对无线电波的监测需求也越来越突出。针对某型号全频段监测设备研制项目需求,论文采用理论分析及产品试验等方法,深入研究了通信模拟器收发信机中射频设备变频器单元的设计与实现。论文首先简述了项目的背景及研究意义,全面分析了收发信机射频设备的技术指标需求及设计思路。针对全频段收发的指标要求,以及频率合成器所需的宽带高分辨率频率输出、极快的跳频速度、优秀的相位噪声和杂散抑制等指标,论文综合分析和比较了多种频率合成器方案,综合考虑性能与结构（复杂度）,选取DDS+PLL方案完成设计任务。本文针对锁相环（PLL）及直接数字频率合成器（DDS）,分别提出了有源及无源环路滤波器设计算法以及DDS杂散评估算法,并通过理论分析和产品试验进行了验证。最终设计完成的变频器单元经测试,全面达到了预期的性能指标要求。
谢虹波[6]（2019）在《自由空间高速实时量子密钥分发系统关键技术研究》文中研究说明在经典密码学中,一次一密方法可以实现信息理论上的安全通信。一次一密方法中密钥只使用一次。为了保证相距较远的通信双方持续的进行通信,就需要实时获取密钥,这也就引入了安全密钥分发的问题。量子密钥分发是量子力学与经典密码学交叉的一个领域。借助于量子力学中量子不可克隆定理和量子叠加原理,量子密钥分发可为通信双方提供理论上无条件安全的密钥。近些年来量子密钥分发不断朝着远距离和高安全成码率前进,并正在朝着全球量子通信网络前进。“墨子”号卫星的一些实验结果已经验证了基于星地量子网络的可行性,为全球量子通信网络奠定基础。星地量子密钥分发是借助于量子卫星作为终端,给地面相距较远的通信双方发送安全密钥。为了满足多种运用的需求,这就需要高速实时量子密钥分发系统。在星地量子密钥分发系统中,限制安全成码率的主要因素是量子光源重复频率和系统衰减,在光学及系统链路不变的条件下,提高量子光源的重复频率可以有效提高系统安全成码率。本论文主要是实现面向星地高速实时量子密钥分发系统。围绕这一目标,研究了一些关键性的技术,并成功运用于实际系统中。本论文主要包括以下4个方面的内容。首先,对增益开关半导体激光器方法产生的光脉冲的强度晃动进行了研究,通过采用外部激光注入方法减小了光脉冲的强度晃动。理论分析与仿真结果表明,在大信道衰减下,光脉冲强度晃动对系统安全成码率有较大的影响,外部激光注入方法有效的提升了大信道衰减情况下系统安全成码率。考虑典型的QKD系统参数,在40dB衰减的情况下,当光脉冲的相对强度晃动从1.59%减小为1.15%时,系统的安全成码率提升了 51.89%。其次,针对高速量子密钥分发系统中多通道高速信号相位锁定问题进行了研究,采用时间数字转换TDC和相位内插PI方法闭环锁定多个高速串行收发器信号之间的相位,并且多路信号之间的延时在一定的范围内可调。TDC是基于Kintex Ultrascale 040 FPGA内部的进位链,时间分辨率为10.2 ps,测量精度为18 ps,通过多次测量进一步提高时间测量精度。最终控制多个高速串行收发器输出信号相位锁定在14.7ps的峰峰值和2.5 ps RMS。多通道高速信号相位锁定在量子光源时间一致性方面及一些大型核物理系统时间同步方面有着重要的运用。再次,针对高速量子密钥分发系统中收发两端高精度同步方式进行了研究。在实时量子密钥分发系统中,需要激光通信来支持经典数据的实时交互。区别于以前的同步光方案,本论文采用已有的激光通信信道进行同步信号的传递。通过采用低抖动CDR方式实现收发两端高精度的相位锁定,同步精度半高宽为30ps。另外通过分析光探测前端APD、跨阻放大器及限幅放大器的定时甄别原理,实现了对光功率变化不敏感的高精度时间同步。实测结果表明,当接收光功率从-41.4 dBm变化到-23.8 dBrm时,收发两端同步信号绝对位置偏移70ps。在实现高精度同步的同时,光通信系统的接收灵敏度依然可以达到-41.4 dBm。最后,本论文进行了高速实时量子密钥分发系统的研制,包括量子光源、激光通信、密钥后处理等各个模块。本论文主要对发射端量子光源模块及光通信模块进行设计。配合密钥后处理实现高速实时量子密钥分发。考虑实际星地链路系统衰减在-47.5dB～-38.5dB,我们采用桌面实验模拟此衰减并测试该高速实时量子密钥分发系统的性能。当系统衰减在-47.5dB到-38.5dB,信号态误码率为1.9%到0.8%。系统理论上安全成码率为397.5bit/s@-47.5dB和4.6kbit/s@-38.5dB。本论文的主要创新点在于:1.采用外部激光注入方法有效降低了增益开关半导体激光器产生光脉冲的强度抖动,有效提高了在大衰减情况下系统的安全成码率。考虑典型的QKD系统参数,在40dB衰减情况下,当光脉冲的相对强度抖动晃动从1.59%到1.15%时,系统的安全成码率提升了 51.89%。2.采用基于FPGA进位链TDC和高速串行收发器GTX的相位内插模块实现了多通道高速串行信号之间的相位锁定,相位锁定峰峰值为14.7ps,标准差RMS值是2.5ps,另外多通道信号之间的延时可根据需要进行改变。这极大的降低了量子密钥光源的研发难度。3.实现了一种内嵌于激光通信的收发两端高精度时间同步方案,在接收光功率不变时,收发两端同步精度半高宽为30ps,当接收光功率从-41.4dBm到-23.8dBm变化时,收发两端同步脉冲的绝对位置漂移70ps。4.实现了面向星地的高速实时量子密钥分发系统,当系统衰减在-47.5dB到-38.5dB,信号态误码率为1.9%到0.8%,系统理论上安全成码率为397.5bit/s@-47.5dB 和 4.6kbit/s@-38.5dB。
任田昊[7]（2019）在《毫米波与太赫兹波倍频、检波及电光调制技术研究》文中认为毫米波和太赫兹波具有很多优良的特点和广阔的应用价值。信号的产生、传输和探测等三个方面是毫米波及太赫兹波基本和重要的研究内容。将相对成熟的微波毫米波信号倍频是一种比较理想的产生太赫兹信号的技术手段。对于太赫兹探测技术,直接检波是一种有效且成本低的方式。肖特基势垒二极管由于寄生效应小和截止频率高等优势,十分适合用来制作太赫兹频段的倍频器和检波器。其中的关键技术和难点是二极管在太赫兹频段的精确建模。目前国内外的主要建模方法是采用三维电磁模型配合spice模型,优点是简单便捷。但其缺点也很明显,主要体现在无法深入和定量地研究寄生部分的具体参数以及在太赫兹频段的不准确性。物理基建模法可以实现精确建模,但难以直接用于电路设计,故在太赫兹肖特基势垒二极管的建模领域并未得到广泛应用。另一方面,毫米波和太赫兹波在大气中衰减较大且受天气影响明显,这严重限制了无线传输的远距离应用。一种可代替空间传播的方式是光载射频（radio over fiber,ROF）传输技术,即把毫米波和太赫兹波调制到光波上后通过光纤进行传播,这样便可充分利用光纤的优势。这其中的核心技术是电光调制技术。针对上述问题,本文主要围绕毫米波与太赫兹波的关键元器件倍频器、检波器及电光调制器所涉及的核心技术展开研究,主要研究内容有:（1）太赫兹肖特基势垒二极管寄生参数快速和准确的提取方法。针对如何深入和定量研究寄生效应的问题,本文提出“单端口三结构参数提取法”,通过二极管的三种辅助结构及其单端口的S参数,结合矩阵运算,可以快速和准确地提取出每一个寄生参数的具体值,并通过实验验证了其准确性。利用该方法,本文定量地研究了二极管的寄生效应,并且用来指导二极管的结构设计。（2）太赫兹肖特基势垒二极管本征部分精确和通用的建模技术。针对传统建模方法不准确而物理基建模方法难以直接用于电路设计的现状,本文提出一种肖特基势垒二极管的物理基SDD（symbolically defined devices）模型。首先建立包含特殊效应的二极管物理基模型,重点研究二极管的太赫兹非线性结电容特性,然后推导既可以准确描述二极管特性、又可以满足谐波平衡仿真要求的方程,将该方程嵌入到ADS（Advanced Design System）软件中的SDD控件中,成功将物理基模型应用到电路设计中,其他研究人员可以很方便地利用本文的二极管建模技术实现相关的电路设计。将模型应用到太赫兹单片集成三倍频器和太赫兹高效率二倍频的设计中,仿真结果与实测结果的吻合度相比于传统建模方法分别提升了40%和60%左右。本文的建模方法,同时实现了模型的准确性和在电路设计方面的通用性。（3）太赫兹单片集成技术和高效率倍频技术。针对太赫兹信号源技术发展相对落后的现状,本文基于肖特基势垒二极管,开展对太赫兹倍频技术的研究。本文提出一种简单准确的最优倍频管设计方法,可以根据倍频器的工作指标快速得到最优倍频管的结构和参数。应用本文所提出的最优倍频管设计方法和精确建模技术,研制出一款140 GHz高效率二倍频器,测得最高效率为34.3%,达到了与国际顶尖的VDI公司倍频器相当的水平。另一方面,针对在太赫兹频段人工装配二极管误差较大的问题,本文开展对太赫兹单片集成技术的研究,直接将器件与电路集成到一起,从而避免这部分的误差。本文研制了一款太赫兹单片集成三倍频器,可工作于330-500 GHz。（4）太赫兹低成本高性能检波技术。针对太赫兹频段探测技术发展相对落后的现状,本文基于肖特基势垒二极管,开展对太赫兹检波技术的研究。本文研制的InGaAs/InP低势垒肖特基势垒二极管,对比传统的具有相同结构的GaAs二极管,势垒高度从0.78 V降到0.26 V,并通过改进二极管结构有效地提升了二极管的检波性能。本文研制的500-600 GHz零偏置检波器电压灵敏度在500-560 GHz范围内的典型值为900 V/W,在560-600 GHz范围内的典型值为400 V/W。相比于采用外差混频方式的探测器,本文的太赫兹检波器具有结构简单和成本低等优势。（5）高性能电光相位调制技术。针对毫米波和太赫兹波空间无线传输衰减大的问题,本文深入研究光载射频传输技术的核心电光相位调制器,开发出适合于绝缘体上铌酸锂薄膜的低损耗和高功率承受能力的金属电极工艺,使得电光相位调制器在毫米波和太赫兹频段拥有较低的半波电压。达到的指标是:光的传输损耗约为1 dB;半波电压在30 GHz处为4.4 V,在5-40 GHz的频带内,半波电压的变化仅为28%,具有很高的平坦性。本文的电光相位调制器在实验中成功地将毫米波信号调制到光波上。查新结果表明:国内外均未见光损耗低于1 dB、半波电压（30 GHz）低于4.4 V的铌酸锂电光相位调制器的文献报道。
杨博[8]（2018）在《智能家居中照明控制系统的研究》文中提出针对现有照明控制系统控制方式单一、扩展性能弱、控制效果差等存在的问题,研究并设计出一款应用于智能家居领域的照明控制系统。该系统集网络通信与照明控制为一体,能够实现对照明的精准和多元化控制。本文的主要研究工作如下:（1）照明控制系统的方案设计分析目前国内外智能照明控制系统的发展现状,总结目前照明控制系统存在的问题,确定照明控制系统的需求。分析照明控制系统领域的主流协议并确定系统的架构,由手机端、控制器、调光器构成三级分布式控制系统。两级通信网络分别采用以太网和RS-485总线,并在此基础上制定详细通信传输协议。选择PWM调光方式进行调光。（2）照明控制系统的硬件设计照明控制系统的硬件设计包括控制器和调光器两部分。针对控制器所需的功能,控制器采用AM3352芯片作为控制器CPU,通过以太网控制电路和路由器进行数据交互,通过协处理器STM32F205与挂载的多个调光器通信。调光器采用STM32F103RBT6作为主控芯片,通过RS-485通信电路和控制器通信,并设计零位检测电路和PWM调光控制电路,实现对照明亮度的调节和控制。（3）照明控制系统的软件设计控制器按照层次划分可分为驱动层、应用层及软件层;调光器采用模块化软件设计思路,包括串口通信、零位检测和PWM调光等程序。（4）照明控制系统的测试和结果分析对照明控制系统通信因素进行理论分析和实验测试,根据测试结果确定照明控制系统最佳通信参数为:波特率38400、通信超时时间7ms、系统最长通信距离500m。针对人眼对调光曲线的非线性特性,运用伽玛校正算法得到校正后的PWM占空比数值,经测试该占空比下的调光亮度变化符合人眼视觉的线性要求。对调光器本地操作及手机端操作进行功能测试,测试结果表明系统运行良好,功能符合要求。
罗烨辉[9]（2017）在《高能效GaN HEMT功率器件设计与仿真》文中研究指明氮化镓（GaN）作为第三代宽禁带半导体材料,其所具有的高电子饱和速度、高耐压性、抗辐照、耐高温等特点,弥补了传统硅材料和砷化镓材料在大功率密度、高温、高频应用领域中的不足。同时,GaN材料所具备的优越的功率品质因数,使得以GaN为基础的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）,在微波大功率应用上,有着更为广阔的发展前景。随着无线通讯系统、相控雷达、航空航天等领域的发展,对微波功率放大器的要求越来越高,采用外围电路对功率管的调控以及补偿等方式来实现高效率的输出环境,一直是功放研究和设计的主流,而从管芯层面研究功率附加效率对器件内部参数的特殊要求却少见报道。在号召“节能减排,绿色高效”的今天,高能效GaN HEMT管芯的研制与应用,在减少功率能量损耗和提高功放整机性能上有着巨大的潜力,本文在此背景下进行写作。为研究影响功率附加效率输出的因素,以获得高效率管芯的设计方法和思路,分别从外部因素和管芯内部参数两个方面分别进行研究分析。分析结果表明,外在工作条件和匹配方式,尽管制约着功率附加效率的输出,但是,其内在原因仍归结于管芯自身的影响,如容抗、输出阻抗等。在对管芯内部参数的仿真中发现,适当的降低器件跨导峰值换取更宽的跨导平坦区域,有助于提高管芯的效率输出能力。跨导参数优化结果显示,附加效率从最初的67.3%增长到82.3%。同时,栅源、栅漏电容的降低,有利于管芯大功率和高效率的输出。在前述提高效率输出的研究基础上,本文设计并提出了一种具有双凹陷AlGaN势垒层结构的GaN HEMT（DRBL GaN HEMT）。仿真结果表明,双凹陷AlGaN势垒层结构延缓了饱和漏电流的增长速度,降低了器件的跨导峰值,扩展了跨导饱和区域。栅极漏侧的凹陷区域,削弱了栅极拐角处的电场集边效益,提高了击穿电压。同时,栅极两侧势垒层的凹陷,抑制了栅下耗尽层向漏/源电极的延伸,栅漏、栅源电容得到降低。与常规GaN HEMT相比,DRBL GaN HEMT的跨导饱和区域增加了0.5V,击穿电压提高了8.7%,栅漏电容和栅源电容分别减小了6.3%和11.3%。小信号S参数仿真结果显示,DRBL GaN HEMT的射频特性得到改善,器件的最大振荡频率从57GHz提高到64GHz,功率增益提高了1dB,DRBL GaN HEMT拥有更大的功率、效率输出潜力。微波特性仿真验证,在600MHz和1200MHz时,DRBL GaN HEMT的饱和输出功率密度与常规器件相接近,分别为8.7W/mm和6.9W/mm。而更低的直流电源功耗,使得DRBL GaN HEMT能够输出更大的功率附加效率。在Vgs=-4V,Vds=20V直流偏压下,DRBL GaN HEMT在600MHz和1200MHz最大附加效率为90.2%,88%。当工作频率增大S波段2400MHz时,DRBL GaN HEMT小寄生栅源电容、栅漏电容带来的高能效的输出特性开始体现。饱和输出功率达到6.4W/mm,最大功率附加效率达到83.8%,均高于常规器件的5.0W/mm和80.3%。仿真结果验证,DRBL GaN HEMT具有比常规GaN HEMT器件高能效的输出优势和潜力。
舒风风[10]（2016）在《声子晶体点缺陷模式及其高分辨传感特性研究》文中研究表明声子晶体缺陷态模式由于能量局域化效应可形成高品质因数（Q值）声波谐振器,为高分辨率声波质量传感器的实现提供了新的途径。本论文围绕声子晶体点缺陷模式的关键损耗因素、质量传感特性以及面向应用的声子晶体结构设计等问题展开了理论和实验研究。主要内容及结论如下:1.在点缺陷模式仿真分析的基础上,给出了基于激光外差干涉测振仪的模式振型精确测试和识别的方法,为点缺陷模式损耗分析和质量灵敏度分析奠定了基础;2.基于相干共振的模型分析了模式频率响应曲线非对称现象,提出了一种精确拟合模式响应曲线而获得各模式准确的Q值的方法,解决了在非对称条件下采用3d B法获得模式Q值较大误差的问题;3.分析了各点缺陷模式的振型与模式Q值之间的关系,建立了模式主要损耗模型,得出谐振器表面压电薄膜Al N材料损耗为主要损耗源;4.基于DDS（直接数字频率合成）与幅相检测集成芯片设计制作了小型化、数字化的实时质量传感检测系统。采用双模式测量法实现了传感器温度补偿,该方法利用各点缺陷模式质量灵敏度差异,在检测过程中同时测量两各模式的频率偏移,实现温度质量解耦。补偿后模式频率分辨率达到0.25 Hz,对应的质量分辨率为46 pg;5.针对传感实验中孔式声子晶体结构质量加载和液相处理较困难的问题,提出了管柱式平板声子晶体结构。基于数值仿真分析了其禁带产生的机理以及禁带随结构的变化规律。结果显示,管柱式结构增强了声波的多重散射,使得其产生禁带所需的柱高仅为传统圆柱式结构柱高的50%,从而增强了声子晶体结构的稳定性,降低加工成本。此外,双管柱式结构有利于禁带拓宽,在相同填充率下其禁带宽度是单管柱式结构的2倍以上。本论文为声子晶体点缺陷模式应用于高分辨率声波质量传感提供了理论和实验基础。
二、从1MHz到1GHz——浅析铜芯片技术对RS/6000的影响（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、从1MHz到1GHz——浅析铜芯片技术对RS/6000的影响（论文提纲范文）
（1）无线低功耗节点式地震采集系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外节点式地震采集仪器的发展现状 |
| 1.2.1 国外节点式地震采集仪器的发展现状 |
| 1.2.2 国内节点式地震采集仪器的发展现状 |
| 1.3 节点式地震仪器的应用现状和存在的问题 |
| 1.3.1 节点式地震仪在主动源勘探中的应用现状 |
| 1.3.2 节点式地震仪在被动源勘探中的应用现状 |
| 1.3.3 节点式地震仪在主、被动源探测中面临的问题 |
| 1.4 研究目的和意义 |
| 1.5 论文研究内容和结构安排 |
| 1.5.1 论文研究内容 |
| 1.5.2 论文结构安排 |
| 第2章 节点地震仪在主、被动源勘探方法中的应用及需求分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 节点地震仪在主动源勘探方法中的应用及施工流程 |
| 2.2.1 二维、三维地震勘探方法 |
| 2.2.2 节点式地震仪在主动源勘探方法中的施工流程 |
| 2.3 节点地震仪在被动源勘探方法中的应用及施工流程 |
| 2.3.1 微动探测技术 |
| 2.3.2 短周期密集地震探测法 |
| 2.3.3 节点式地震仪在被动源勘探方法中的施工流程 |
| 2.4 主、被动源勘探方法对节点式地震仪的需求分析 |
| 2.4.1 主、被动源勘探方法对节点地震仪的采集性能需求分析 |
| 2.4.2 主、被动源勘探方法对节点地震仪的功耗需求分析 |
| 2.4.3 主、被动源勘探方法对节点地震仪的时间同步性能需求分析 |
| 2.4.4 主、被动源勘探方法对节点地震仪的数据质量监控需求分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 低功耗高精度采集系统设计及实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统架构与总体设计方案 |
| 3.2.1 系统架构 |
| 3.2.2 总体设计方案 |
| 3.3 低噪声、高精度微弱信号采集系统设计 |
| 3.3.1 地震检波单元 |
| 3.3.2 模拟信号采集通道噪声分析 |
| 3.3.3 低噪声模拟信号调理电路设计 |
| 3.3.4 高分辨率模数转换器的选择 |
| 3.3.5 高精度数据采集单元设计 |
| 3.4 系统工作模式及功耗分析 |
| 3.4.1 系统工作模式 |
| 3.4.2 系统功耗分析 |
| 3.5 系统的低功耗设计 |
| 3.5.1 微控制器低功耗设计 |
| 3.5.2 GPS低功耗设计 |
| 3.5.3 SD卡低功耗设计 |
| 3.5.4 无线监控单元低功耗设计 |
| 3.5.5 以太网单元低功耗设计 |
| 3.5.6 低功耗电源管理单元设计 |
| 3.6 测试结果及分析 |
| 3.6.1 噪声水平测试 |
| 3.6.2 动态范围及信噪比 |
| 3.6.3 谐波失真水平测试 |
| 3.6.4 频率响应测试 |
| 3.6.5 功耗测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于分时索引插值截距的高精度时间同步技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 节点采集系统时间同步设计 |
| 4.2.1 采集系统的时间同步架构分析 |
| 4.2.2 高精度时间同步结构设计 |
| 4.3 采集系统时间同步精度性能分析 |
| 4.4 测试结果及分析 |
| 4.4.1 时间同步稳定性测试 |
| 4.4.2 场地同步性实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于能耗均衡的无线数据质量监控系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 节点地震仪中的无线通信技术及网络架构 |
| 5.2.1 节点地震仪中的无线通信技术 |
| 5.2.2 节点地震仪中的无线网络架构 |
| 5.3 无线传感网中的能耗均衡技术 |
| 5.4 基于GEIWSR-III的无线网络架构设计及网络模型构建 |
| 5.4.1 无线网络架构设计 |
| 5.4.2 网络模型与符号说明 |
| 5.5 能量均衡算法设计及无线数据质量监控方法 |
| 5.5.1 距离计算 |
| 5.5.2 组簇 |
| 5.5.3 多跳路由 |
| 5.5.4 无线数据质量监控与数据融合 |
| 5.6 .无线通讯网络仿真与测试 |
| 5.6.1 无线数据质量监控测试 |
| 5.6.2 分簇与路由功能测试 |
| 5.6.3 网络性能对比 |
| 5.6.4 性能分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 节点式地震采集系统研制及实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 轻便化节点式无线低功耗节点式采集系统研制 |
| 6.3 海量数据回收系统研制 |
| 6.3.1 地震数据量分析 |
| 6.3.2 数据回收系统设计 |
| 6.4 一致性测试实验 |
| 6.5 吉林松原探测实验 |
| 6.5.1 区域地质概况 |
| 6.5.2 场地仪器布置 |
| 6.5.3 主动源勘探结果 |
| 6.5.4 被动源勘探结果 |
| 6.6 系统技术指标对比 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 总结及展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士期间科研成果 |
| 致谢 |
（2）可穿戴设备的太阳能微能量采集与管理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 可穿戴设备中微能量采集与管理研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 太阳能电池的发展现状 |
| 1.2.2 太阳能电池电学特性建模现状 |
| 1.2.3 太阳能电池最大功率点追踪策略现状 |
| 1.2.4 功率转换器建模以及效率优化现状 |
| 1.2.5 储能元件辅助的能量管理技术现状 |
| 1.4 本论文的研究目标与主要创新 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 第二章 人工神经网络辅助的高性能微能量采集与管理系统分析 |
| 2.1 微能量采集与管理系统性能优化思想及分析 |
| 2.1.1 最大功率点追踪性能指标及优化思想 |
| 2.1.2 微能量采集与管理系统功率损耗分析及优化思想 |
| 2.2 高性能微能量采集与管理系统设计思路分析 |
| 2.2.1 传统微能量采集与管理系统设计思路 |
| 2.2.2 人工神经网络辅助的高性能微能量采集与管理系统设计思路 |
| 2.3 基于人工神经网络的采样、模拟辅助平台开发 |
| 2.3.1 采样、模拟辅助平台整体设计与关键硬件选型 |
| 2.3.2 太阳能电池采样器 |
| 2.3.3 基于BP-ANN的太阳能电池模拟器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 面向太阳能的微能量采集模型研究 |
| 3.1 面向太阳能的微能量采集模型研究概述 |
| 3.2 太阳能电池电学特性显式模型 |
| 3.2.1 基于LAMBERT W函数的太阳能电池显式模型 |
| 3.2.2 新型太阳能电池电学特性近似显式模型 |
| 3.3 线性拓扑开关电容型转换器输入模型建模 |
| 3.4 面向太阳能采集的精确功率耦合模型建模及验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 可重配置、高精度的AMPPT芯片设计与实现 |
| 4.1 适用于太阳能电池的AMPPT策略原理 |
| 4.2 AMPPT芯片整体框架 |
| 4.3 关键子模块设计 |
| 4.3.1 可重配置的VCO设计 |
| 4.3.2 超低功耗电压基准模块设计与仿真 |
| 4.3.3 后级输出电路设计 |
| 4.4 AMPPT参数设计与整体仿真 |
| 4.4.1 AMPPT参数设计 |
| 4.4.2 整体电路仿真 |
| 4.5 AMPPT芯片性能测试与总结 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 储能元件辅助的微能量采集与管理芯片设计与实现 |
| 5.1 储能元件辅助的多增益、分时调控微能量采集与管理策略 |
| 5.1.1 多增益架构优化电荷再分配损耗原理 |
| 5.1.2 与储能元件配合的分时调控能量管理策略 |
| 5.2 储能元件辅助的单级功率转换微能量采集与管理芯片整体框架 |
| 5.3 关键子模块设计和仿真验证 |
| 5.3.1 多增益开关电容DC-DC转换器设计 |
| 5.3.2 多增益功率耦合模型建模及分析 |
| 5.3.3 输入电压检测模块设计及仿真 |
| 5.3.4 增益控制模块逻辑设计及仿真 |
| 5.3.5 多增益功率转换器适用的AMPPT设计 |
| 5.3.6 电压和电流基准源模块设计及仿真 |
| 5.3.7 能量感知与PSM稳压模块设计及仿真 |
| 5.3.8 预充电模块设计及仿真 |
| 5.4 功率转换器效率优化方法及整体仿真 |
| 5.5 微能量采集与管理芯片与自供能系统测试 |
| 5.5.1 芯片及系统测试 |
| 5.5.2 微能量采集与管理芯片性能总结 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（3）毫米波CMOS频率合成器设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略词 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 毫米波特性及其应用发展 |
| 1.2 CMOS工艺介绍 |
| 1.3 频率合成器在无线通信、雷达系统中的应用及其性能影响 |
| 1.4 论文的研究重点和创新点 |
| 1.5 论文章节组成 |
| 第2章 锁相环基本理论 |
| 2.1 锁相环基本组成与线性模型 |
| 2.2 一类锁相环环路响应分析 |
| 2.3 二类锁相环环路响应分析 |
| 2.4 高阶环路滤波器参数设计 |
| 2.5 环路相位噪声和参考杂散分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于变压器结构的毫米波VCO及倍频器设计与实现 |
| 3.1 VCO的基本理论 |
| 3.2 基于电容分离和变压器反馈技术的28 GHz VCO设计与实现 |
| 3.3 基于变压器反馈技术的32 GHz双核VCO设计与实现 |
| 3.4 基于变压器反馈技术的60 GHz VCO设计与实现 |
| 3.5 注入锁定39GHz三倍频器设计与实现 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 面向通信应用的毫米波锁相环设计与实现 |
| 4.1 7.8-31.2 GHz宽带电荷泵锁相环设计与实现 |
| 4.2 16-20 GHz采样型锁相环设计与实现 |
| 4.3 电荷泵锁相环、欠采样锁相环与参考采样锁相环性能对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 面向雷达应用的FMCW调制器设计与实现 |
| 5.1 基于嵌套锁相环的FMCW调制器结构 |
| 5.2 嵌套锁相环分析与仿真 |
| 5.3 嵌套锁相环线性度分析与仿真 |
| 5.4 实现与测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 发表论文及专利 |
（4）微型谐振传感器非线性动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微谐振传感器 |
| 1.2.1 薄膜式微谐振压力传感器 |
| 1.2.2 悬臂梁式微谐振气体传感器 |
| 1.2.3 谐振传感器信号激励与检测 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 微谐振压力传感器国内外研究现状 |
| 1.3.2 微谐振气体传感器国内外研究现状 |
| 1.4 存在问题与研究目的 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 微谐振压力传感器薄膜谐振子多场耦合非线性动力学特性研究 |
| 2.1 压力传感器谐振子非线性多场耦合动力学建模 |
| 2.2 薄膜谐振子非线性自由振动分析 |
| 2.3 薄膜谐振子非线性受迫振动分析 |
| 2.3.1 接近共振受迫振动分析 |
| 2.3.2 远离共振受迫振动分析 |
| 2.4 结果分析 |
| 2.4.1 自由振动结果分析 |
| 2.4.2 接近共振幅频特性分析 |
| 2.4.3 远离共振时域响应分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 微谐振气体传感器谐振子多场耦合非线性振动分析 |
| 3.1 气体传感器非线性多场耦合动力学建模 |
| 3.2 谐振梁多场耦合非线性自由振动分析 |
| 3.3 谐振梁多场耦合非线性受迫振动分析 |
| 3.3.1 接近共振时受迫振动分析 |
| 3.3.2 远离共振受迫振动 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 自由振动分析 |
| 3.4.2 接近共振时幅频特性分析 |
| 3.4.3 远离共振时域响应分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 薄膜式微谐振压力传感器多场耦合混沌振动研究 |
| 4.1 薄膜式压力传感器非线性振动方程 |
| 4.1.1 混沌振动基本特征 |
| 4.1.2 走向混沌的方式 |
| 4.1.3 薄膜非线性动力学方程 |
| 4.2 谐振压力传感器系统混沌振动分析 |
| 4.2.1 谐振薄膜与基底初始间隙的影响 |
| 4.2.2 初始拉伸应力的影响 |
| 4.2.3 谐振薄膜宽度的影响 |
| 4.2.4 气体动力粘度的影响 |
| 4.2.5 谐振薄膜厚度的影响 |
| 4.2.6 激励电压的影响 |
| 4.2.7 分子力的影响 |
| 4.3 混沌控制 |
| 4.3.1 间隙混沌控制 |
| 4.3.2 初始拉伸应力混沌控制 |
| 4.3.3 谐振薄膜宽度混沌控制 |
| 4.3.4 气体动力粘度混沌控制 |
| 4.3.5 谐振薄膜厚度混沌控制 |
| 4.3.6 激励电压混沌控制 |
| 4.4 位移突变仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 微谐振气体传感器多场耦合混沌振动分析 |
| 5.1 气体传感器非线性振动方程 |
| 5.2 初始状态混沌振动影响因素分析 |
| 5.2.1 谐振子与基底初始间隙的影响 |
| 5.2.2 悬臂梁谐振子厚度的影响 |
| 5.2.3 悬臂梁谐振子宽度的影响 |
| 5.2.4 小参数的影响 |
| 5.2.5 激励电压的影响 |
| 5.2.6 气体动力粘度的影响 |
| 5.2.7 分子力的影响 |
| 5.3 传感器测试过程中混沌振动影响因素分析 |
| 5.3.1 间隙对传感器工作时混沌振动影响 |
| 5.3.2 激励电压对传感器工作时混沌振动影响 |
| 5.3.3 空气动力粘度对传感器工作时混沌振动影响 |
| 5.4 混沌控制 |
| 5.4.1 间隙混沌控制 |
| 5.4.2 激励电压混沌控制 |
| 5.4.3 气体动力粘度混沌控制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 微谐振传感器及检测系统研制 |
| 6.1 谐振传感器微机械加工 |
| 6.1.1 传感器芯片加工 |
| 6.1.2 引线及封装 |
| 6.2 低频开环检测系统 |
| 6.2.1 薄膜压力传感器开环测试实验 |
| 6.2.2 气体传感器开环测试 |
| 6.3 低频闭环检测系统 |
| 6.3.1 压力传感器固有频率闭环检测 |
| 6.3.2 气体传感器固有频率闭环检测 |
| 6.3.3 传感器非线性振动实验 |
| 6.3.4 压力传感器通压闭环实验 |
| 6.3.5 气体传感器气敏实验 |
| 6.4 中频检测系统 |
| 6.4.1 中频闭环反馈检测电路 |
| 6.4.2 气体传感器中频气敏实验 |
| 6.5 高频检测系统开发及生物传感器测试 |
| 6.5.1 高频检测系统设计 |
| 6.5.2 高频闭环测试系统搭建 |
| 6.5.3 生物传感器测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）通信模拟器收发信机射频设备变频器单元设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及任务需求 |
| 1.2 通信模拟器收发信机概述 |
| 1.3 本论文的结构及主要工作 |
| 第二章 通信模拟器收发信机总体设计 |
| 2.1 收发信机射频单元技术指标 |
| 2.2 收信机变频单元组成及方框图 |
| 2.3 发信机变频单元组成及方框图 |
| 2.4 收信机、发信机本振单元组成及方框图 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 锁相环本振源设计 |
| 3.1 锁相环原理 |
| 3.2 PLL分析 |
| 3.2.1 PLL相位模型 |
| 3.2.2 PLL噪声分析 |
| 3.2.3 环路带宽选择 |
| 3.3 环路滤波器设计 |
| 3.3.1 无源环路滤波器分析 |
| 3.3.2 无源环路滤波器算法 |
| 3.3.3 有源环路滤波器算法 |
| 3.4 锁相环本振源 |
| 3.4.1 无源环路滤波器设计实例 |
| 3.4.2 有源环路滤波器设计实例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 DDS本振源设计 |
| 4.1 DDS原理 |
| 4.2 DDS杂散分析 |
| 4.2.1 相位截断 |
| 4.2.2 相位幅度转换 |
| 4.2.3 DAC引起的杂散分析 |
| 4.3 DDS杂散评估算法 |
| 4.4 DDS本振源 |
| 4.4.1 设计方案 |
| 4.4.2 中频本振源(2~4) |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 性能测试与分析 |
| 5.1 性能指标测试 |
| 5.2 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）自由空间高速实时量子密钥分发系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 量子通信的背景 |
| 1.2 量子通信发展的现状 |
| 1.2.1 光纤量子通信 |
| 1.2.2 自由空间量子通信 |
| 1.2.3 量子通信黑客攻击 |
| 1.3 量子通信系统同步方案概述 |
| 1.4 高速实时量子密钥分发需求 |
| 1.5 论文结构 |
| 第二章 高速量子光源关键技术的研制 |
| 2.1 经典量子密钥分发的原理 |
| 2.2 高速QKD量子光源关键技术分析 |
| 2.3 强度稳定量子光源 |
| 2.3.1 GSSL光脉冲 |
| 2.3.2 注入锁定 |
| 2.3.3 强度晃动对QKD成码率的影响 |
| 2.4 多通道同步 |
| 2.4.1 高速串行收发器 |
| 2.4.2 多通道同步方法 |
| 2.4.3 多激光器时间一致性测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 量子通信系统时间同步 |
| 3.1 需求 |
| 3.2 光通信系统 |
| 3.2.1 光通信系统设计 |
| 3.2.2 光通信系统参数 |
| 3.3 时间同步 |
| 3.3.1 光通信内嵌时间同步方案 |
| 3.3.2 高精度相位锁定 |
| 3.3.3 绝对位置漂移问题分析及解决 |
| 3.3.4 同步性能测试 |
| 3.3.5 理论分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高速实时QKD系统设计 |
| 4.1 发射端设计 |
| 4.1.1 量子光源 |
| 4.1.2 发射端控制模块 |
| 4.2 接收端设计 |
| 4.2.1 BB84解码模块 |
| 4.2.2 地面控制模块 |
| 4.3 光通信模块 |
| 4.3.1 方案设计 |
| 4.3.2 光通信硬件设计 |
| 4.3.3 光通信软件设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高速实时QKD系统测试与分析 |
| 5.1 量子光源性能测试 |
| 5.1.1 时间一致性测试 |
| 5.1.2 光谱一致性测试 |
| 5.1.3 功率一致性测试 |
| 5.1.4 偏振对比度测试 |
| 5.2 激光通信性能测试 |
| 5.3 电回环测试系统 |
| 5.4 系统成码率与误码率分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（7）毫米波与太赫兹波倍频、检波及电光调制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外技术发展动态 |
| 1.2.1 太赫兹肖特基势垒二极管的建模技术 |
| 1.2.2 倍频和检波技术 |
| 1.2.3 电光相位调制技术 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 太赫兹肖特基势垒二极管的理论基础与模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 肖特基势垒二极管的基础理论 |
| 2.3 太赫兹肖特基势垒二极管的模型研究 |
| 2.3.1 寄生部分的模型研究 |
| 2.3.2 本征部分的模型研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于肖特基势垒二极管的太赫兹倍频技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 倍频技术的基础理论 |
| 3.3 330-500 GHz太赫兹单片集成三倍频器 |
| 3.3.1 总体方案 |
| 3.3.2 二极管的设计与建模 |
| 3.3.3 电路的设计与仿真 |
| 3.3.4 太赫兹单片集成电路的工艺实现 |
| 3.3.5 测试结果与分析 |
| 3.4 140 GHz高效率二倍频器 |
| 3.4.1 总体方案 |
| 3.4.2 二极管的设计与建模 |
| 3.4.3 电路的设计与仿真 |
| 3.4.4 倍频器的加工与制作 |
| 3.4.5 测试结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于肖特基势垒二极管的太赫兹检波技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 检波技术的基础理论 |
| 4.3 340-400 GHz零偏置检波器 |
| 4.4 500-600 GHz零偏置检波器 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高性能毫米波电光相位调制技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铌酸锂的电光效应 |
| 5.3 电光相位调制的基本理论 |
| 5.4 设计与仿真 |
| 5.5 工艺研究 |
| 5.6 测试与分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作和创新点 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）智能家居中照明控制系统的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.3 本文的研究工作 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 照明控制系统的方案设计 |
| 2.1 照明控制系统的需求分析 |
| 2.2 照明控制系统的实现 |
| 2.2.1 照明控制系统架构的确定 |
| 2.2.2 照明控制系统通信方式的选择 |
| 2.2.3 照明控制系统通信协议的制定 |
| 2.2.4 照明控制系统调光方式的选择 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 照明控制系统硬件设计 |
| 3.1 控制器硬件设计 |
| 3.1.1 控制器电源电路设计 |
| 3.1.2 协处理器模块电路设计 |
| 3.1.3 以太网通信模块电路设计 |
| 3.2 调光器硬件设计 |
| 3.2.1 调光器电源电路设计 |
| 3.2.2 调光器微控制器电路设计 |
| 3.2.3 调光器零位检测电路设计 |
| 3.2.4 调光器调光电路设计 |
| 3.2.5 调光器通信电路设计 |
| 3.2.6 调光器数码管/按键电路设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 照明控制系统软件设计 |
| 4.1 控制器软件设计 |
| 4.1.1 控制器设备驱动层程序设计 |
| 4.1.2 控制器接口层程序设计 |
| 4.1.3 控制器应用层程序设计 |
| 4.2 调光器软件设计 |
| 4.2.1 调光器初始化程序设计 |
| 4.2.2 调光器串口通信程序设计 |
| 4.2.3 调光器零位检测程序设计 |
| 4.2.4 调光器PWM调光程序设计 |
| 4.2.5 调光器数码管/按键程序设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 照明控制系统的测试与分析 |
| 5.1 照明控制系统的通信性能分析 |
| 5.1.1 照明控制系统通信超时时间 |
| 5.1.2 照明控制系统通信波特率 |
| 5.1.3 照明控制系统通信距离 |
| 5.2 照明控制系统的调光效果分析 |
| 5.2.1 人眼亮度感受的非线性 |
| 5.2.2 调光的伽玛校正 |
| 5.3 照明控制系统的功能测试 |
| 5.3.1 照明控制系统的本地控制测试 |
| 5.3.2 照明控制系统的远程控制测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（9）高能效GaN HEMT功率器件设计与仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 GaN HEMT功率器件的优势 |
| 1.2 GaN HEMT的研究现状 |
| 1.2.1 GaN HEMT器件的发展 |
| 1.2.2 GaN HEMT功放的研究 |
| 1.2.3 国内GaN HEMT的研究进展 |
| 1.3 本文的主要工作与研究意义 |
| 第二章 AlGaN/GaN HEMT器件 |
| 2.1 AlGaN/GaN HEMT的工作原理 |
| 2.1.1 异质结极化效应 |
| 2.1.2 二维电子气产生机理 |
| 2.2 AlGaN/GaN HEMT工艺简介 |
| 2.3 AlGaN/GaN HEMT的主要性能参数 |
| 2.3.1 阈值电压 |
| 2.3.2 IV特性 |
| 2.3.3 跨导 |
| 2.3.4 截止频率和最高振荡频率 |
| 2.3.5 输出功率 |
| 2.3.6 功率附加效率 |
| 2.4 电流崩塌效应 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 管芯效率输出的影响研究 |
| 3.1 ADS软件及EE_HEMT模型介绍 |
| 3.1.1 ADS软件 |
| 3.1.2 EE_HEMT模型 |
| 3.2 外部因素对PAE的影响 |
| 3.3 器件参数对PAE的影响 |
| 3.3.1 直流参数对PAE的影响 |
| 3.3.2 电荷参数对PAE的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 DRBL GaN HEMT的仿真验证 |
| 4.1 双凹陷AlGaN势垒层结构 |
| 4.2 双凹陷势垒层DRBL GaN HEMT器件 |
| 4.3 DRBL GaN HEMT的物理特性仿真 |
| 4.3.1 直流特性 |
| 4.3.2 射频特性 |
| 4.4 DRBL GaN HEMT的高能效输出验证 |
| 4.4.1 IV输出特性 |
| 4.4.2 微波特性 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）声子晶体点缺陷模式及其高分辨传感特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 声子晶体研究现状 |
| 1.3 声子晶体生物传感应用研究 |
| 1.4 论文的研究内容和结构 |
| 第2章 声子晶体理论和仿真计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弹性波动基础 |
| 2.3 晶格与能带理论 |
| 2.4 声子晶体带隙计算方法 |
| 2.5 平板声子晶体结构设计 |
| 2.6 点缺陷模式仿真分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 点缺陷模式特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 器件激励检测与加工工艺 |
| 3.3 模式振型测试 |
| 3.4 器件频率响应特性分析 |
| 3.5 关键损耗因素分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 质量传感实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 质量传感原理 |
| 4.3 硬件设计 |
| 4.4 程序设计 |
| 4.5 检测系统性能参数 |
| 4.6 传感器温度补偿 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 柱式平板声子晶体仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 柱式平板声子晶体 |
| 5.3 管柱式平板声子晶体 |
| 5.4 点缺陷模式 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间学术成果情况 |
| 指导教师及作者简介 |
| 致谢 |
四、从1MHz到1GHz——浅析铜芯片技术对RS/6000的影响（论文参考文献）
- [1]无线低功耗节点式地震采集系统关键技术研究[D]. 田入运. 吉林大学, 2021(01)
- [2]可穿戴设备的太阳能微能量采集与管理研究[D]. 王远飞. 电子科技大学, 2020(03)
- [3]毫米波CMOS频率合成器设计与实现[D]. 付宇鹏. 东南大学, 2020
- [4]微型谐振传感器非线性动力学特性研究[D]. 付晓瑞. 燕山大学, 2020
- [5]通信模拟器收发信机射频设备变频器单元设计与实现[D]. 郑明青. 南京邮电大学, 2019(02)
- [6]自由空间高速实时量子密钥分发系统关键技术研究[D]. 谢虹波. 中国科学技术大学, 2019(02)
- [7]毫米波与太赫兹波倍频、检波及电光调制技术研究[D]. 任田昊. 电子科技大学, 2019(01)
- [8]智能家居中照明控制系统的研究[D]. 杨博. 中国计量大学, 2018(01)
- [9]高能效GaN HEMT功率器件设计与仿真[D]. 罗烨辉. 西安电子科技大学, 2017(04)
- [10]声子晶体点缺陷模式及其高分辨传感特性研究[D]. 舒风风. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 2016(03)