基于模拟信号处理的电磁时间反演实现方法研究
发布时间：2020-12-12 06:09
时间反演技术自引入到电磁波领域以来,因其时-空同步聚焦特性,在高分辨率目标成像、探测、定位、高速无线通信及无线输能等领域有着广泛的应用前景。作为电磁时间反演系统的关键环节之一,如何高效、实时、无失真地完成电磁信号的时间反转变换尚存挑战。本论文以模拟信号处理为基础,对高频信号的时间反演实现方法进行了探索,主要内容如下:第一章介绍了本课题的背景和研究意义,回顾了基于模拟信号处理的时间反演方法的国内外研究进展,对本论文的研究工作和贡献进行了概述。第二章对基于时变导行系统的时间反演方法进行了研究。以时变传输线为基础,给出了以高速微波开关作为控制部件的时变导行系统结构和等效模型,对其进行了理论分析和推导,得出了系统时域的变化可以对信号进行时间反演的结论。对时变导行系统的工作原理进行了数值仿真,采用正弦信号控制开关的导通和截止,从而实现系统的时变特性。原理性样机的实验实现了对载波为3.5GHz,脉宽为7ns的锯齿波调幅信号的时间反演变换,测试结果与数值仿真吻合较好,同时此系统具有较高的转换效率。对输入信号的载波频率、脉宽、开关数量、基板介电常数、控制信号的强度和波形等物理参数做了一系列分析,得出了...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
光学方法实现信号的伸长、压缩和时间反演[38]
图 1-2 光学方法实现信号的伸长、压缩和时间反演[38]2015 年，Zhang 等人采用线性啁啾光纤布拉格光栅，实现了对宽频带精确时间反演，其原理如图 1-3 所示[39-40]。激光源发射的脉冲由光带通后得到信号 g(t)，通过环行器 OC1 进入线性啁啾光纤布拉格光栅(LCF散。反射波 p(t)通过偏振控制器 PC1，由输入信号 eIM(t)调制后得到调调制信号经过四端口环行器 OC2，由偏振分束器 PBS 与布拉格光栅色散，经偏振控制器 PC2 和 PC3，最终在环行器的端口 4 由光探测器到反演的波形。随后 Zhang 等人又相继报道了应用类似结构对微波信、压缩和时间反演的方法，可以实现任意波形的准确反转[41-43]。
电子技术的时域波形转换方法[46-47]，可对一个脉宽为 1.45ns 的电磁信反转。系统实现原理如图 1-4 所示，长度为 Δt1的信号通过群时延斜率啾延迟器形成啁啾脉冲信号，触发脉冲通过群时延斜率为2的啁啾延啾脉冲，两者进行相乘，产生平方相位调制，经低通滤波后，再经过群为 (1 2)的啁啾延迟器，得到拉伸处理后的波形。改变1和2的值，信号波形的反演变换。以上的研究报道为实现高频信号的时间反演提供了新思路。2012 年，于时间透镜原理，提出了模拟信号时间反演波形变换系统[32,48]。如图 1-5统由啁啾延迟器、乘法器和解调器组成。输入信号通过啁啾延迟器与线冲进行乘法运算，再通过啁啾延迟器，解调后得到反演后的信号。丁帅基于色散补偿原理的模拟信号时间反演波形变换系统[48]。如图 1-6 所同样由啁啾延迟器、乘法器和解调器组成。输入信号与啁啾脉冲进行乘再通过啁啾延迟器进行色散补偿，经过解调最终可得反演后的信号。20生等人在此基础之上，采用色散补偿方法，实现了脉宽 2ns 电磁信号的50]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]人工表面等离激元及其在微波频段的应用[J]. 汤文轩,张浩驰,崔铁军. 电子与信息学报. 2017(01)
[2]基于光纤传输的延时系统设计[J]. 陆强,张伟,林荣刚. 电子设计工程. 2012(23)
[3]基于时间透镜原理实现微波信号时间反演[J]. 丁帅,王秉中,葛广顶,王多,赵德双. 物理学报. 2012(06)
[4]基片集成波导弯曲结构的研究[J]. 邹雄,童创明,余定旺,吴利楠. 微波学报. 2011(02)
博士论文
[1]微带型人工表面等离子体激元的理论和应用研究[D]. 张文娟.中国科学技术大学 2016
[2]时间反演系统实现方案及其关键器件研究[D]. 周洪澄.电子科技大学 2016
[3]微波时间反演系统及其关键技术研究[D]. 梁木生.电子科技大学 2015
[4]人工电磁超材料波导的物理特性及其在光子器件上的应用[D]. 何应然.浙江大学 2013
[5]高效时间反演电磁系统实现的关键技术研究[D]. 丁帅.电子科技大学 2013
硕士论文
[1]基于模拟信号处理技术的时间反演镜系统研究[D]. 贾月影.电子科技大学 2017
[2]基于Butler矩阵的完全重叠子阵天线研究[D]. 徐娟.南京理工大学 2014
本文编号：2912002
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
光学方法实现信号的伸长、压缩和时间反演[38]
图 1-2 光学方法实现信号的伸长、压缩和时间反演[38]2015 年，Zhang 等人采用线性啁啾光纤布拉格光栅，实现了对宽频带精确时间反演，其原理如图 1-3 所示[39-40]。激光源发射的脉冲由光带通后得到信号 g(t)，通过环行器 OC1 进入线性啁啾光纤布拉格光栅(LCF散。反射波 p(t)通过偏振控制器 PC1，由输入信号 eIM(t)调制后得到调调制信号经过四端口环行器 OC2，由偏振分束器 PBS 与布拉格光栅色散，经偏振控制器 PC2 和 PC3，最终在环行器的端口 4 由光探测器到反演的波形。随后 Zhang 等人又相继报道了应用类似结构对微波信、压缩和时间反演的方法，可以实现任意波形的准确反转[41-43]。
电子技术的时域波形转换方法[46-47]，可对一个脉宽为 1.45ns 的电磁信反转。系统实现原理如图 1-4 所示，长度为 Δt1的信号通过群时延斜率啾延迟器形成啁啾脉冲信号，触发脉冲通过群时延斜率为2的啁啾延啾脉冲，两者进行相乘，产生平方相位调制，经低通滤波后，再经过群为 (1 2)的啁啾延迟器，得到拉伸处理后的波形。改变1和2的值，信号波形的反演变换。以上的研究报道为实现高频信号的时间反演提供了新思路。2012 年，于时间透镜原理，提出了模拟信号时间反演波形变换系统[32,48]。如图 1-5统由啁啾延迟器、乘法器和解调器组成。输入信号通过啁啾延迟器与线冲进行乘法运算，再通过啁啾延迟器，解调后得到反演后的信号。丁帅基于色散补偿原理的模拟信号时间反演波形变换系统[48]。如图 1-6 所同样由啁啾延迟器、乘法器和解调器组成。输入信号与啁啾脉冲进行乘再通过啁啾延迟器进行色散补偿，经过解调最终可得反演后的信号。20生等人在此基础之上，采用色散补偿方法，实现了脉宽 2ns 电磁信号的50]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]人工表面等离激元及其在微波频段的应用[J]. 汤文轩,张浩驰,崔铁军. 电子与信息学报. 2017(01)
[2]基于光纤传输的延时系统设计[J]. 陆强,张伟,林荣刚. 电子设计工程. 2012(23)
[3]基于时间透镜原理实现微波信号时间反演[J]. 丁帅,王秉中,葛广顶,王多,赵德双. 物理学报. 2012(06)
[4]基片集成波导弯曲结构的研究[J]. 邹雄,童创明,余定旺,吴利楠. 微波学报. 2011(02)
博士论文
[1]微带型人工表面等离子体激元的理论和应用研究[D]. 张文娟.中国科学技术大学 2016
[2]时间反演系统实现方案及其关键器件研究[D]. 周洪澄.电子科技大学 2016
[3]微波时间反演系统及其关键技术研究[D]. 梁木生.电子科技大学 2015
[4]人工电磁超材料波导的物理特性及其在光子器件上的应用[D]. 何应然.浙江大学 2013
[5]高效时间反演电磁系统实现的关键技术研究[D]. 丁帅.电子科技大学 2013
硕士论文
[1]基于模拟信号处理技术的时间反演镜系统研究[D]. 贾月影.电子科技大学 2017
[2]基于Butler矩阵的完全重叠子阵天线研究[D]. 徐娟.南京理工大学 2014
本文编号：2912002
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2912002.html
