一、超宽带亚纳秒级脉冲形成方式的探讨与实践（论文文献综述）
赵岚[1]（2021）在《新型PIPN结构SI-GaAs脉冲压缩二极管特性研究》文中研究表明纳秒、亚纳秒超快高压电脉冲在超宽带雷达、低温等离子体技术、生物医疗、激光技术等国防、科研及工业领域具有广阔的应用前景。近几年来,随着脉冲功率技术的发展,结构紧凑、高频率、长寿命的半导体功率开关已成为脉冲功率开关的重要发展方向。在实现电触发SI-GaAs非线性导通的基础上,课题组设计了新型脉冲压缩二极管。这种基于SI-GaAs的新型脉冲压缩二极管在MIM结构、MIP结构中都表现出良好的脉冲压缩效果,脉冲压缩比和前沿压缩比远超FID,DBD,磁开关等常规脉冲压缩器件,但仍存在电极烧蚀、漏电流大、寿命短等问题尚未解决。本文在MIM、MIP结构脉冲压缩二极管的研究基础上,提出并制备了 PIPN新结构样品。本文围绕该样品的结构设计和性能测试主要完成了以下三部分工作:1.针对新型脉冲压缩二极管测试需求,研制了一台上升沿40 ns～1μs可调,脉宽70～100μs可调,输出最大电压4500 V,脉冲电流10 A的高压脉冲电源。新型脉冲压缩二极管压缩特性与前级脉冲上升沿,电压,电流等特征参数密切相关,因此测试需要前级脉冲上升沿可调,电压大于3 kV,重复频率大于10 kHz。在高压MOSFET器件基础上,通过改变驱动电流的方法,实现了前级脉冲上升沿的调节。满足本文对PIPN样品寿命、脉冲压缩性能测试的需求。2.在MIM、MIP结构样品失效的研究基础上,设计并制备了 PIPN新结构样品。在对MIM和MIP样品机理研究和失效机理研究的基础上,提出了进一步利用pn结替代MIP结构中肖特基结的设计思路。经过设计计算,确定了各外延层厚度,浓度等结构参数,并利用MBE外延工艺制备了实验样品。3.利用所研制的高压脉冲电源,对PIPN样品的寿命、激发电压和电压上升速率的关系以及脉冲压缩特性进行了实验研究。结果表明:PIPN样品可以将脉宽为166ns、上升沿为50.72 ns的脉冲输出信号压缩至脉宽为12 ns、上升沿仅为1.6 ns,具有良好的脉冲压缩性能;PIPN样品在1 kHz重频下可运行300多万次,相比MIP结构样品（可运行3万次）运行寿命提高了 100倍;PIPN样品在电脉冲触发下存在一定的电流阈值和电压阈值,当电源电压大于阈值电压1700V,触发电流大于阈值电流3.33 mA,样品可正常触发脉冲。
王友林[2]（2021）在《光纤时间同步系统中接收和中继模块的设计与实现》文中研究指明传统的双向卫星时间传输（TWSTT）和卫星共视法已经无法满足精密时间同步需求,基于光纤的时间同步系统由于成本低,且具有较强的抗干扰性和高稳定性,已 经成为构建地面时钟基准网的研究热点。但光纤通信系统中激光器、脉冲发生器、电光调制器和光接收器等器件以及光纤链路的噪声和非线性等都成为制约系统性能提升的首要因素。其中,光纤时间同步系统中的光接收和中继模块用于光信号正常接收和转发,无疑对系统性能指标具有显着影响。保证接收端适应输入信号动态范围的变化,实现时间同步信号的“无失真”放大并引入较小的噪声,同时保持较高的稳定性,将是设计光接收和中继的关键技术难题。由于单频正弦信号存在周期性相位模糊的问题且基于高精度锁频求频差的定时技术尚在研究论证阶段,光纤时间同步系统通常以脉冲作为承载,以强度调制或相位调制等方式,将电同步信号转换为光信号送入光纤链路中。之后通常采用环回法（Round-Trip）或双向比对法,依托脉冲上升沿,在系统发送端将环回的接收信号和原始发送信号进行时间比对,从而完成验证和反馈以实时调整时间同步特性,实现时间粗同步。可见脉冲边沿的优化和接收放大很大程度上影响着系统同步水准,是关注的焦点。基于上述背景,本文主要研究内容如下:（1）低噪宽带平衡光电探测器时间同步信号常选用2～5 V纳秒级上升沿的秒脉冲,涵盖DC至射频等宽带频率成分,宽带探测下低噪设计保证接收脉冲时引入较小干扰是一大挑战。而长距离传输后光信号大幅衰减要求探测器提供较高灵敏度。此外接收后中继回传时要匹配中继模块的触发电平。最后为兼容相干解调系统,需要设计平衡探测。为此本文探讨并自研了多种结构光电探测器,其中基于跨阻放大（TIA）的高增益、宽动态和高速特性,选用低噪声电流的光电探测专用芯片并使用低噪设计以限制宽带高频噪声;选用大压摆率芯片产生大幅度快速上升沿响应;引入Bias-Tee低高频分离规避直流耦合对运放线性工作的影响并单独进行低频精密放大;最终设计并实现了双路放大低噪（平衡）光电探测器。该探测器高频通频带为10 kHz～360 MHz,跨阻增益10.8 kΩ,本底噪声13 mVpp;低频通路为电光调制器提供了底噪小于6 mVpp的DC～4 kHz低噪反馈控制信号。达到和商用探测器同等水平。平衡探测器两臂共模抑制比（CMRR）在高频段达11 dB以上。经实验测试验证,在使用该探测器的实验室1400 km光纤时间同步时间双向比对系统中测得时间同步抖动标准差即STD等于29.77 ps@27 hour。背靠背情况下STD=13.18 ps@45 hour。满足实验室系统基本要求。（2）宽带功分器进行时间比对时,需要使用宽带功分器以保证两路比对信号的高度一致性（同源性）,从而提高时间同步的精确性和稳定性。因而设计一分二甚至一分N等分功分器是必要的,其中二、三端口间要具备尽可能高的隔离度以削弱端口间信号的相互影响。以威尔金森功分器为理论基础,基于多节λ/4阶梯阻抗变换和阻抗变换低通原型滤波器,设计完成了 DC～400 MHz微带线和集总LC型宽带二等分功分器。两种功分器分配损耗小于3.7 dB,二、三端口隔离度13 dB以上。测得系统方波发生器同一端口功分出的两路信号时间比对稳定性STD<1.4 ps,明显优于方波发生器两不同端口测得的约7 ps的STD指标。（3）亚纳秒级脉冲发生器同时为改善光纤链路中的脉冲特性,可在发送端或接收中继处引入脉冲发生器,通过原脉冲信号触发,重新产生更高质量的脉冲信号。基于射频晶体管（RF BJT）的雪崩效应,设计实现了亚纳秒级脉冲发生器。测得输出脉冲下降沿达600ps以内,接入系统后显着缩短了同步脉冲的边沿上升时间。下降沿时间抖动STD<8ps,没有明显降低源脉冲的稳定性。
汪浩[3]（2020）在《基于UWB的无线室分系统时钟同步关键技术研究与实现》文中指出无线室内分布式网络在室内位置服务、智慧城市等领域得到了广泛应用。无线时钟同步技术是无线网络完成目标定位、数据聚合等任务的支撑性技术。随着网络部署区域更加广阔与任务更加复杂,对无线网络时钟同步性能要求越来越高。目前主流无线时钟同步技术难以在同步精度、拓展性等方面满足日益严苛的需求。针对这个问题,本文提出了基于超宽带通信技术UWB（Ultra-wide Band）的距离感知无线时钟同步算法DAS（Distance Aware Synchronization）。本文主要研究内容和成果有:1.UWB技术是一种采用纳秒级短脉冲调制信息的通信技术,具有功耗低、传输速率快以及时间分辨率高等特点,适合性能要求较高的无线网络。本文基于UWB提出了可以精确感知网络节点之间距离的无线时钟同步算法DAS,DAS算法采用闭环反馈的方式在同步精度与拓展能力两方面取得了较好的平衡。最后本文在算法收敛速度方面进行了算法参数整定,仿真结果表明与近年间的时钟同步算法相比,DAS算法同时具有较好的同步精度和拓展能力。2.在复杂环境中,无线网络节点在通信过程中会出现丢包现象,对无线时钟同步带来不利的影响。本文引入马尔科夫跳变线性系统模型对DAS算法在丢包情况下进行建模,分析了 DAS算法的同步精度与稳定性,计算了 DAS算法最大可承受丢包率。为降低丢包的影响,采用卡尔曼滤波器对丢包进行补偿,提升了 DAS算法在丢包情况下的同步精度与可靠性。3.设计并开发了基于UWB的DAS无线时钟同步算法验证平台,平台采用UWB+ARM架构。本文在单跳以及多跳网络中进行了多组无线时钟同步实验,实验数据表明基于UWB的DAS无线时钟同步算法能够精确补偿距离引起的偏差。在单跳网络中实现了亚纳秒级时钟同步,显着降低了多跳网络中全局同步误差,成功实现了上述性能,能够满足不同的应用需求。
刘如军[4]（2020）在《弱光触发砷化镓光电导开关非线性特性研究》文中研究表明近年来,砷化镓光电导开关（GaAs PCSS）因其具有高功率容量、皮秒量级时间光电响应及皮秒触发时间抖动、集成简便等诸多优点,在超快脉冲功率、超宽带电子学、太赫兹技术等领域得到了广泛关注和应用。随着GaAs PCSS线性工作模式的成熟,利用GaAs PCSS非线性工作模式高增益特性、电脉冲超快上升沿、较小的触发光能等优点,研究高压超快脉冲源是GaAs PCSS领域前沿研究热点。利用GaAs PCSS非线性工作模式一方面将极大地降低GaAs PCSS对触发光源的要求,可以利用廉价便捷的纳秒半导体激光器（LD）替代其他激光器;另一方面将极大的提高GaAs PCSS超快特性和功率容量。但是GaAs PCSS非线性工作模式机理尚不完全明确,其特性难以精准控制和实际应用。本文开展了用弱光触发GaAs PCSS非线性工作模式的理论和实验研究,主要完成以下工作:（1）研究了皮秒弱光触发GaAs PCSS非线性工作模式的触发光能极小值。在深入研究砷化镓材料特性和GaAs PCSS工作机理的基础上,研制了横向异面电极间隙为0.55mm GaAs PCSS,并进行绝缘设计与封装。实验上在偏置电场为78kV/cm的条件下,首次获得用单脉冲光能量为24.3nJ的皮秒弱光触发GaAs PCSS进入非线性工作模式。该结果为用纳秒LD触发GaAs PCSS非线性工作模式的实现奠定了基础。定量研究了GaAs PCSS非线性工作模式的载流子倍增率,实现了高达870倍的载流子倍增率。（2）基于纳秒LD的时间抖动和用多个LD同步触发多个并联GaAs PCSS的时间同步性对GaAs PCSS的超快特性的影响,本文研究了纳秒脉冲LD（包括LD驱动电路）的时间抖动特性以及2个LD的触发同步性。研究发现,纳秒LD（包括LD驱动电路）的时间抖动与其驱动电路的驱动电压有关。经优化电路和驱动方式,获得单只纳秒LD的时间抖动最小为72ps,2个并联纳秒LD的时间同步性约300ps。为纳秒LD触发多个GaAs PCSS并联以获得更大的峰值电流的应用奠定了基础。（3）研制了异面电极间隙为3mm的GaAs PCSS,为克服GaAs PCSS的非线性长脉冲锁定效应（Lock-on效应）,设计了特征时间为2ns的传输线储能结构。结果表明,用脉冲宽度为25ns的LD触发GaAs PCSS,在非线性猝灭工作模式下,获得了脉冲宽度为0.975ns的非线性电脉冲输出,电脉冲峰值增加53倍。当光激发载流子倍增后浓度达到其非线性阈值时,GaAs PCSS因传输线储能方式的调制作用,进入非线性猝灭工作模式,输出远比触发光脉冲更为陡窄的高压电脉冲。（4）对比皮秒弱光和纳秒LD弱光触发GaAs PCSS的触发光强条件和输出特性,得出在强电场、高电子浓度条件下,电子的相互作用和散射是导带电子发生主能谷向卫星能谷的转移并形成电荷畴的内在物理机理。纳秒LD触发强电场偏置下的GaAs PCSS,光激发电子因谷间转移形成光激发电荷畴而产生电场畸变增强,进而发生载流子碰撞电离形成雪崩倍增。雪崩倍增电子和光激发电子形成具有非线性特性的强电流输出。
孙恺[5]（2020）在《雷场探测中的无线传输技术研究》文中提出雷场探测项目是一项高起点、高难度的世界性应用基础前沿课题,具有较大的科学意义和学术价值。现有的清除地雷的方法存在探测遗漏或者假信号、探测速度慢、人员不安全、探测设备笨重等缺陷,本项目组提出了雷场远程多源探测与识别方法研究,本文来源于雷场远程多源探测与识别方法研究中的子课题,考虑到雷场区域环境的特殊性,探测数据量大以及雷场探测过程中的远距离控制等无线数据传输的实际需求,研究适用于雷场探测中的无线数据传输技术具有重要的应用价值。超宽带（Ultra Wide Band,UWB）技术有着不同于传统无线通信技术的优点,其传输速率高、抗干扰能力强以及低功耗等,Lo Ra（Low Power Range）技术具有远距离、低功耗等传输优点。本文设计并实现了雷场探测数据传输与过程控制系统,实现了探测数据的多频段、分组高速传输与雷场探测过程的远距离控制。本文在研究雷场探测无线数据的传输方法的基础上,根据雷场探测数据传输与过程控制的需求,提出了雷场探测中的无线数据传输方案,设计了雷场探测数据传输与过程控制系统。主要研究内容如下:（1）通过分析雷场探测系统无线数据传输需求,提出了基于UWB的雷场探测数据传输方法与基于Lo Ra的雷场探测过程控制方法,设计了Lo Ra通信基站和UWB基站,并将其都集成在探测控制主机和探测分机上,其中UWB主基站和UWB分基站以树状网络为拓扑结构实现组网,来完成探测数据的传输;Lo Ra通信主基站和所有Lo Ra通信分基站以Mesh网络为拓扑实现动态自组网,以实现对探测数据传输控制与控制整个探测过程中探测数据的同步采集、探测数据同步处理等。（2）结合探测分机硬件限制与探测数据传输特点,采用LZW数据压缩算法以减小探测数据传输量,缩短探测数据传输时长。根据雷场探测系统具备精准定位的特点,选用基于地理位置信息的路由协议以实现雷场探测数据传输的特殊性。根据Mesh动态自组网网络存在资源分配问题,引入基于成本的资源分配理论体系,并采用基于成本的资源分配算法以实现Lo Ra通信分基站之间资源分配的公平性和网络资源利用率的最大化。（3）在雷场探测中无线数据传输需求的基础上,本文设计了雷场探测数据传输与过程控制的硬件电路,包括主要硬件电路设计,主要通信接口电路设计,完成了探测控制主机嵌入式程序的设计以及上位机软件设计。（4）在雷场探测试验场环境下,对雷场探测数据传输与过程控制系统进行功耗、通信能力以及组网测试。结果表明,雷场探测数据传输与过程控制系统能够满足雷场探测中无线数据传输要求,并且具备良好的通信稳定性和高速的传输性能。
张辉[6]（2020）在《基于雪崩三极管Marx电路的电磁辐射与抑制》文中认为目前,高功率超宽带电磁脉冲技术在目标测距、地质勘探、生物医学等民用领域得到了广泛应用,近年来随着超宽带冲激雷达在高功率微波武器、电子干扰等军事领域的应用潜能,对于超宽带电磁脉冲源的研究已经成为世界上学者们关注的热点,追求脉冲源的高功率、窄脉宽、高重复频率、小型化成为研究的主要方向。雪崩晶体三极管（Avalanche Transistor）的响应速度快,工作电流可达几十安培,且价格便宜、体积较小,是一种比较理想的脉冲发生器件,利用雪崩三极管可以产生高幅值、快前沿、低抖动、高重频和高稳定性的电压、电流脉冲,由于单只雪崩三极管产生的脉冲幅值有限,通常为几百伏左右,所以通常采用多只雪崩三极管结合串联、并联Marx级联等多种电路形式,从而获得更高的脉冲幅值和输出功率。雪崩三极管与Marx电路结合设计并研制脉冲信号源是目前文献报道的主流方法。在实际应用中,基于雪崩三极管和Marx电路的脉冲信号源大多采用单层板结构设计,正面电路走线就与背面的金属板地面相当于一个微带天线,在各级雪崩管导通过程中,会有电磁脉冲信号向外辐射出去,尽管辐射效率较低,但由于Marx电路产生的脉冲信号的峰值功率很高,耦合途径较多,因此仍可对脉冲源的控制系统产生干扰;当脉冲源与天线组阵使用时,甚至可以使控制系统停止工作,给系统电磁兼容设计带来困难。研究脉冲信号源的辐射效应,提出并采取有效的防护加固措施成为实际系统应用中必须要解决的问题。本文首先介绍了超宽带脉冲技术的基本概念、应用领域及技术优势。对基于雪崩三极管的Marx脉冲发生系统进行了全面的分析,详细介绍了基于雪崩三极管的Marx脉冲源的设计、研制、实验过程,对脉冲发生系统在工作中产生的电磁脉冲辐射问题,进行了深入的研究,并根据雪崩三极管的工作原理与特性,建立了雪崩三极管Marx电路的仿真模型,利用CST电磁仿真软件仿真分析了影响Marx电路辐射的因素,并设计了屏蔽体减弱了Marx电路辐射对周围控制系统的影响,针对基于雪崩三极管Marx电路的系统应用,提出了电磁脉冲防护的有效措施。通过仿真与实验相结合的方式,减小了电路辐射对Marx脉冲发生系统的影响,提高了系统的抗干扰能力,对超宽带脉冲发生系统的研发有一定的参考意义,可以大大缩短研发周期。
张萌[7]（2020）在《基于Marx电路的亚纳秒级脉冲源研制》文中研究说明近年来,超宽带探地雷达在军事和民用领域都得到了广泛的应用,这得益于超宽带探地雷达具有频谱分布较宽、穿透能力强、抗干扰性能好、结构轻巧简便、易于操作等优势。随着人们对超宽带探地雷达的探测分辨率的要求日渐提高,雷达系统中的信号发射机,即脉冲信号源不断得到改进和完善,其脉宽的设计从纳秒级别发展到亚纳秒级别。本文就双极性亚纳秒级脉冲信号源的研制,做了如下工作:首先是对各阶高斯信号的波形函数及其频谱分布进行了分析,其中一阶高斯信号波形不含有直流成分、正负双极性且电路制作简单,因此将一阶高斯脉冲信号作为本次设计的发射波形,并对实际电路测试得到的高斯上升沿和指数下降沿的脉冲波形进行了介绍。接着介绍了几种超宽带脉冲信号的产生方法,经过对比项目指标要求和电路优缺点,选择了基于雪崩三极管的Marx电路作为时域脉冲信号产生的技术途径。随后研究了雪崩三极管的雪崩倍增效应及其三种导通方式,在对Marx电路的充放电结构进行介绍之后,理论计算了基于雪崩三极管的Marx电路主要器件参数,并分析了级数和储能电容对Marx电路的影响,为后续的仿真提供了理论依据。第四章为Marx电路的仿真计算部分,在Marx电路仿真之前,先进行了对雪崩三极管选型和微带线杂散参数计算的准备工作,随后在PSPICE软件中搭建加入微带线的Marx电路仿真模型,将仿真得到的零阶高斯信号通过锐化电容法对脉冲宽度进行了压缩,利用串联小电感对脉冲波形的畸变进行了改善和优化。还介绍了几种产生一阶高斯脉冲信号的方法,通过进一步在仿真模型中加入设计好的RC微分电路,成功将零阶高斯脉冲信号整形为一阶高斯脉冲信号,为后续的电路板制作提供了可靠依据。最后依据理论和仿真计算结果,对基于Marx电路的脉冲信号源实物进行了加工制作和实验测试,随后将实验测试得到的脉冲波形与仿真软件计算出的波形指标进行了对比和分析,实验测试得到的双极高斯脉冲信号幅度为215V,脉冲宽度仅为260ps,上升沿为150ps,波形平坦,正、负极波形较为对称,并简要分析了测试波形产生时间抖动和拖尾信号的原因,并对降低抖动和改善拖尾信号提供了解决方案。
徐李洋[8]（2020）在《应用于超宽带穿墙雷达的天线设计》文中研究表明近年来,随着科技的飞速发展,雷达在各种应用场合展现出越来越重要的作用。最早应用于海上防止船舶相撞,在空气中无障碍探测,逐渐延伸到应用于反恐,救灾等穿透墙壁或探测地表的需求,对雷达系统的性能要求也越来越高。穿墙雷达（Through-Wall Radar,TWR）就是其中较为重要的应用之一。冲激体制穿墙雷达具有穿透性强、分辨率高、抗干扰性能强等诸多优点,目前已经广泛应用于穿墙探测领域。天线作为雷达系统中重要的组成部分之一,其性能对整个系统有很大的影响。本文的主要设计内容是研制一款应用于超宽带穿墙雷达的天线,可具体分为以下几部分:首先,简要介绍了本文研究的背景及意义。通过查阅文献了解了国内外发展现状,介绍了穿墙雷达系统的工作原理,研究了电磁波的衰减与墙体材料之间的关系。基于高斯函数表达式对脉冲信号的波形及频谱图进行分析,确定了穿墙雷达天线主要工作频段。根据以上信息综合考虑,最终确定Vivaldi天线和微带天线作为本文的研究目标。然后,简要介绍了Vivaldi天线的发展历程和一些相关基础理论,包括Vivaldi天线种类、表面电流分布、辐射特性等等。基于理论分析,设计了一系列Vivaldi天线,通过互相比较选用纵向开槽对跖Vivaldi天线,天线尺寸为116.6mm×100mm×1.6 mm。对这款天线进行仿真分析和时域性能分析,在0.83-5 GHz内驻波比小于2.5,低频段最高实际增益可达2.8 dB,接收信号波形拖尾不明显,天线性能及时域特性良好,具有一定实用价值。最后,鉴于Vivaldi天线为线极化天线,本文又设计了一款圆极化微带天线。先简要介绍了微带天线的一些相关基础理论,包括微带天线分析方法、分类、特点以及馈电方式。基于理论分析,选用共面波导馈电结构和多元法进行天线设计,天线尺寸为100mm×100mm×1.6mm。对这款共面波导馈电的超宽带圆极化微带天线进行仿真分析和时域性能分析,驻波比带宽为0.92-3.88GHz,轴比带宽为1.11-1.38 GHz,带宽内增益稳定在0.8 dB左右。接收信号波形拖尾不明显,天线性能及时域特性良好,具有一定实用价值。
杨承宇[9]（2020）在《超宽带穿墙雷达系统高速接收机设计与研究》文中研究说明穿墙雷达是超宽带雷达的一种,这种雷达系统发射和接收的都是超宽带窄脉冲信号,基于这种窄脉冲和宽频带的特性,穿墙雷达具有高距离分辨率和超远探测距离的天然优势,这使得超宽带穿墙雷达在很多领域具有卓越的应用价值:例如在军事反恐行动中,可以检测建筑物内部的恐怖分子甚至可以探测到恐怖分子所携带的武器信息,帮助作战人员判断出武器种类;在地震等灾难搜救中,雷达可以穿透坍塌障碍物探测到生命特征,帮助搜救人员更快定位到被搜救生命体。穿墙雷达接收机的作用是将模拟的窄脉冲信号通过采样技术转化为数字信号方便信号处理,本文从理论论证到设计实践,实现了整套穿墙雷达接收机系统并不同程度地提升了接收机各个模块的性能。本文设计了新型双极脉冲发生电路。新型双极脉冲发生电路摒弃了传统利用巴伦产生双极脉冲的电路结构,使用阶跃恢复二极管直接产生的双极脉冲幅度更高,脉宽更窄,另外在电路后端增加了整形电路,既保证了双极脉冲信号的高幅度和窄脉宽,又进一步调节了两个脉冲信号的相位一致性,从而整体优化了双极脉冲信号发生电路的性能。本文设计了高速稳定的采样保持电路。首先通过理论论证选定了四管平衡门作为采样门器件,然后设计了多级放大滤波电路来优化电路的放大滤波效应。并且引入了由数字信号控制的采样保持芯片,实现了信号保持的数字化控制,另外在采样保持芯片之后加入了多级放大滤波电路进一步保证了被采样到的信号真实性。经过整个电路的整合改进,新型采样保持电路具有更加优良的性能,可实现皮秒量级采样分辨率。本文设计了基于FPGA的时序控制电路。首先利用高精度的细延时芯片和大量程的粗延时芯片组合使用,实现了基于FPGA的高精度,大量程,易控制的数字步进延时电路。然后设计了基于FPGA控制的电扫描电路,控制五路信号源输出,实现稳定,精确的电子扫描功能。最后着重设计了FPGA与上位机的通信协议,使FPGA能正确识别传输指令,实现对整个系统的高精度实时控制。
徐悦[10]（2020）在《基于北斗和超宽带的组合定位技术研究》文中提出在北斗（Beidou Navigation Satellite System,简称BDS）卫星直射路径受阻的复杂环境中,例如城市、峡谷、港口集装箱等,目的定位点会因可观测卫星不足导致无法完成定位,此时必须引入辅助定位系统才能够增强其定位功能。超宽带（Ultra-wide Band,UWB）辅助定位系统能够为北斗提供其缺失的观测量;超宽带基站的布设能够增强北斗的几何分布情况,降低几何精度因子;超宽带由于带宽宽,脉冲窄,所以能够为北斗提供高精度的测距信息,达到提高定位精度的目的。因此研究北斗和超宽带组合定位技术具有重要的理论价值和实际应用前景。论文完成的主要工作具体如下:1.研究超宽带定位技术。阐述超宽带的基本原理,包含其定义、信号的数学表达式以及它在定位领域的优势;研究并仿真到达时间（Time of Arrival,TOA）定位算法,分析测距误差、基站数量以及基站布设位置这三种因素对其定位性能的影响。2.建立北斗和超宽带的伪距融合定位模型。通过北斗和超宽带各自的观测方程建立北斗和超宽带组合定位的伪距综合观测方程;以最小几何精度因子（Geometric Dilution of Precision,GDOP）为原则,设计超宽带基站的布设方案并进行仿真验证;对伪距融合定位模型的定位误差进行分析。3.研究北斗和超宽带组合定位的经典定位算法。包括牛顿迭代最小二乘（Least Squares,LS）算法、α-β滤波算法、卡尔曼滤波（Kalman Filter,KF）算法、扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman Filter,EKF）算法以及无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filter,UKF）算法在内的五种定位算法,从适用场景、优缺点以及定位精度对它们进行评估。4.针对北斗和超宽带综合观测方程中不同观测量间权重分配不合理的问题,在LS-KF定位算法的基础上提出一种基于伪距残余检测的自适应加权WLS（Weighted Least Squares,WLS）-KF定位算法。通过这种方式有效解决不同的观测卫星和超宽带之间权重分配不合理的问题,提高了定位精度。5.针对多次观测历元后卡尔曼增益逐渐趋近于恒定的问题,提出一种卡尔曼增益自适应LS-KF定位算法。该算法将伪距残差通过映射函数将其映射为自适应因子,根据该自适应因子在原卡尔曼增益的基础上进一步调节卡尔曼增益的大小,提高定位精度的同时又能够增强其抗干扰的能力。
二、超宽带亚纳秒级脉冲形成方式的探讨与实践（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、超宽带亚纳秒级脉冲形成方式的探讨与实践（论文提纲范文）
（1）新型PIPN结构SI-GaAs脉冲压缩二极管特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体脉冲功率开关 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 基于电触发SI-GaAs非线性模式的新型脉冲压缩二极管 |
| 2.1 SI-Ga As的材料基本特性 |
| 2.1.1 SI-GaAs能带结构 |
| 2.1.2 砷化镓材料补偿机制 |
| 2.2 SI-GaAs光电导开关非线性模式 |
| 2.3 电触发SI-GaAs非线性模式的脉冲压缩特性 |
| 2.4 新型脉冲压缩存在的问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 初级高压纳秒脉冲电源的研制 |
| 3.1 实现高压脉冲电源的基本方法 |
| 3.2 脉冲电源结构设计 |
| 3.2.1 功率MOSFET选择 |
| 3.2.2 隔离驱动的实现 |
| 3.3 脉冲电源总体电路设计 |
| 3.4 高压脉冲电源测试 |
| 3.5 脉冲上升沿的调控 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 PIPN样品的结构设计和实验特性研究 |
| 4.1 PIPN样品的结构设计 |
| 4.2 PIPN样品导通机理 |
| 4.3 PIPN样品特性研究 |
| 4.3.1 PIPN样品脉冲压缩特性 |
| 4.3.2 PIPN样品的寿命测试 |
| 4.3.3 PIPN样品触发条件测试 |
| 4.4 PIPN样品的失效 |
| 4.5 PIPN雪崩晶体管结构设计 |
| 4.5.1 纵向结构设计 |
| 4.5.2 横向结构设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）光纤时间同步系统中接收和中继模块的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 光纤时间同步的历史和研究现状 |
| 1.3 光纤通信系统与光接收模块 |
| 1.3.1 光接收机 |
| 1.3.2 低噪宽带光电探测器 |
| 1.3.3 宽带功分器和窄脉冲发生器 |
| 1.4 论文研究内容及章节安排 |
| 第二章 光电探测器基础 |
| 2.1 光电二极管 |
| 2.2 运算放大器基础 |
| 2.2.1 运放基础知识 |
| 2.2.2 性能参数 |
| 2.3 运放类型 |
| 2.3.1 几种运放类型 |
| 2.3.2 电流反馈型运放 |
| 2.4 前置放大电路 |
| 2.4.1 HIA高阻放大 |
| 2.4.2 LIA低阻放大 |
| 2.4.3 TIA跨阻放大 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 低噪光电探测器设计 |
| 3.1 需求分析 |
| 3.2 基本结构和噪声分析 |
| 3.2.1 前置放大噪声分析 |
| 3.2.2 跨阻前置放大稳定性 |
| 3.3 技术路线 |
| 3.4 电路设计与仿真 |
| 3.4.1 光电二极管选型 |
| 3.4.2 跨阻单端结构 |
| 3.4.3 跨阻低高频分离结构 |
| 3.4.4 跨阻单端转差分结构 |
| 3.4.5 低阻单端转差分结构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 光电探测器电路实现与实验 |
| 4.1 稳压芯片与直流供电 |
| 4.2 物料选取 |
| 4.2.1 阻容感元件 |
| 4.2.2 其他 |
| 4.3 PCB设计和器件封装 |
| 4.3.1 板材选取 |
| 4.3.2 PCB设计与布局布线 |
| 4.3.3 电路封装 |
| 4.4 电路测试与结果分析 |
| 4.4.1 探测器概览 |
| 4.4.2 测试系统搭建 |
| 4.4.3 跨阻放大结构 |
| 4.4.4 低阻放大结构 |
| 4.4.5 探测器时间稳定度测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 光纤时间同步系统接收和中继模块优化 |
| 5.1 超窄脉冲发生器 |
| 5.1.1 电路结构与原理 |
| 5.1.2 电路设计与仿真 |
| 5.1.3 性能测试 |
| 5.2 宽带功分器 |
| 5.2.1 功分器基础 |
| 5.2.2 微带线宽带功分器 |
| 5.2.3 集总宽带功分器 |
| 5.2.4 性能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）基于UWB的无线室分系统时钟同步关键技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 高精度无线时钟同步需求分析 |
| 1.1.2 高精度无线时钟同步技术难点 |
| 1.2 无线时钟同步技术国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容与成果 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 无线时钟同步与超宽带通信技术UWB |
| 2.1 无线时钟同步相关概念 |
| 2.2 传统无线时钟同步算法 |
| 2.2.1 RBS无线时钟同步算法 |
| 2.2.2 TPSN无线时钟同步算法 |
| 2.2.3 FTSP无线时钟同步算法 |
| 2.3 超宽带无线通信技术UWB |
| 2.3.1 物理帧结构 |
| 2.3.2 数据编码与调制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于UWB的无线室分系统时钟同步技术研究 |
| 3.1 基于UWB的距离感知无线时钟同步算法DAS |
| 3.1.1 无线时钟同步算法DAS虚拟时钟模型 |
| 3.1.2 无线时钟同步算法DAS基本原理与方法 |
| 3.1.3 无线时钟同步算法DAS网络同步方法 |
| 3.2 无线时钟同步算法DAS参数整定 |
| 3.3 无线时钟同步算法DAS性能分析 |
| 3.4 无线时钟同步算法DAS仿真与对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 网络丢包情况下同步算法DAS的研究与分析 |
| 4.1 马尔科夫跳变线性系统 |
| 4.2 网络丢包情况下同步算法DAS的建模与分析 |
| 4.2.1 网络丢包情况下同步算法DAS建模 |
| 4.2.2 网络丢包情况下同步算法DAS性能分析 |
| 4.2.3 同步算法DAS最大可承受丢包率 |
| 4.3 同步算法DAS在丢包情况下的改进 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于UWB的时钟同步算法DAS实现与分析 |
| 5.1 系统硬件设计方案 |
| 5.2 系统软件设计与实现 |
| 5.2.1 UWB信道参数初始化 |
| 5.2.2 UWB天线延迟校正 |
| 5.2.3 多径效应 |
| 5.3 无线时钟同步算法DAS性能测试 |
| 5.3.1 测试环境与测试方法 |
| 5.3.2 DAS算法性能测试结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（4）弱光触发砷化镓光电导开关非线性特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 砷化镓光电导开关简介 |
| 1.2 砷化镓光电导开关国内外研究进展 |
| 1.2.1 砷化镓光电导开关国外研究历史 |
| 1.2.2 砷化镓光电导开关非线性工作模式研究进展 |
| 1.2.3 砷化镓光电导开关国内研究进展 |
| 1.2.4 弱光触发砷化镓光电导开关的研究进展 |
| 1.3 砷化镓光电导开关的优点及应用 |
| 1.3.1 砷化镓光电导开关的优点 |
| 1.3.2 纳秒脉冲技术应用 |
| 1.3.3 皮秒脉冲应用 |
| 1.4 砷化镓光电导开关中的科学问题 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 2.砷化镓光电导开关非线性机理研究 |
| 2.1 砷化镓半导体特性 |
| 2.1.1 砷化镓半导体特性 |
| 2.1.2 半绝缘砷化镓深能级补偿特性 |
| 2.1.3 砷化镓负微分电阻特性 |
| 2.2 砷化镓光电导开关光激发电荷畴动力学 |
| 2.2.1 光激发电荷畴基本模型 |
| 2.2.2 光激发电荷畴的生长及n L条件 |
| 2.3 空穴对光电导开关输运特性的影响 |
| 2.4 砷化镓光电导开关碰撞电离机理研究 |
| 2.4.1 碰撞电离的基本特性 |
| 2.4.2 光激发电荷畴雪崩倍增的机理研究 |
| 本章小结 |
| 3.皮秒弱光触发砷化镓光电导开关强场输出特性研究 |
| 3.1 非线性光电导开关光能阈值的理论研究 |
| 3.2 砷化镓光电导开关非线性工作模式的实验研究 |
| 3.2.1 弱光触发砷化镓光电导开关的研制 |
| 3.2.2 弱光触发砷化镓光电导开关脉冲光源分析与选择 |
| 3.2.3 弱光触发光电导开关测试原理以及仪器介绍 |
| 3.3 砷化镓光电导开关实验研究与结果分析 |
| 3.3.1 砷化镓光电导开关线性工作模式研究 |
| 3.3.2 砷化镓光电导开关弱光触发非线性工作模式研究 |
| 3.3.3 砷化镓光电导开关非线性模式下倍增率的研究 |
| 3.4 结果讨论 |
| 本章小结 |
| 4.纳秒半导体激光器时间抖动和同步特性研究 |
| 4.1 纳秒LD介绍 |
| 4.2 抖动的定义及测量 |
| 4.2.1 抖动的定义 |
| 4.2.2 纳秒LD光源系统抖动的测量 |
| 4.3 单只纳秒LD时间抖动特性研究 |
| 4.4 并联纳秒LD同步性研究 |
| 4.5 结果讨论 |
| 本章小结 |
| 5.纳秒半导体激光器触发砷化镓光电导开关非线性特性研究 |
| 5.1 905nm纳秒LD触发砷化镓光电导开关输出特性研究 |
| 5.1.1 纳秒LD触发砷化镓光电导开关实验研究 |
| 5.1.2 纳秒半导体激光器触发砷化镓光电导开关输出特性 |
| 5.2 905nm纳秒LD触发砷化镓光电导开关输出特性分析 |
| 5.2.1 纳秒LD触发砷化镓光电导开关雪崩倍增特性分析 |
| 5.2.2 纳秒LD触发砷化镓光电导开关非线性猝灭特性分析 |
| 5.3 触发光强对砷化镓光电导开关非线性输出的影响 |
| 5.3.1 两种脉宽光触发砷化镓光电导开关实验分析 |
| 5.3.2 触发光脉宽对砷化镓光电导开关非线性输出的影响 |
| 本章小结 |
| 6.总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 博士论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果和获奖情况 |
| 1.攻读博士学位期间发表的论文 |
| 2.攻读博士学位期间授权专利情况 |
| 3.攻读博士学位期间获奖情况 |
| 4.攻读博士学位期间参与项目情况 |
（5）雷场探测中的无线传输技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容以及论文结构 |
| 第2章 雷场探测数据的传输方法研究 |
| 2.1 雷场探测系统原理与数据传输需求 |
| 2.1.1 雷场探测系统技术方案 |
| 2.1.2 雷场探测中的数据传输需求分析 |
| 2.2 雷场探测中的无线通信技术 |
| 2.2.1 基于UWB的 WSN网络 |
| 2.2.2 基于LoRa的远距离传输 |
| 2.3 雷场探测系统的网络拓扑结构 |
| 2.3.1 UWB探测数据传输的网络拓扑 |
| 2.3.2 LoRa雷场探测过程控制的网络拓扑 |
| 2.4 雷场探测数据的压缩算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 雷场探测中的Mesh网络与路由技术 |
| 3.1 IEEE802.15.4-2011 协议结构 |
| 3.1.1 DW1000物理层支持 |
| 3.1.2 超宽带MAC协议 |
| 3.2 雷场探测中的路由技术 |
| 3.2.1 DREAM协议 |
| 3.2.2 GPSR协议 |
| 3.3 Mesh网络最佳资源分配 |
| 3.3.1 基于成本的资源分配理论体系 |
| 3.3.2 基于成本的资源分配算法 |
| 3.4 UWB探测数据传输的路由算法选择 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 系统整体设计与实现 |
| 4.1 探测系统节点设计 |
| 4.1.1 探测控制主机设计 |
| 4.1.2 探测分机设计 |
| 4.2 硬件电路设计 |
| 4.2.1 主要硬件电路设计 |
| 4.2.2 主要通信接口设计 |
| 4.3 数据传输的软件实现 |
| 4.3.1 软件开发平台 |
| 4.3.2 软件系统设计思想 |
| 4.3.3 UWB探测数据传输软件设计 |
| 4.3.4 LoRa雷场探测过程控制数据收发设计 |
| 4.3.5 上位机设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 系统测试与分析 |
| 5.1 UWB点对点数据传输测试 |
| 5.2 LoRa的传输距离与丢包率测试 |
| 5.3 系统数据传输的功耗测试 |
| 5.4 UWB组网测试 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A:攻读学位期间参与的科研项目及成果清单 |
| 致谢 |
（6）基于雪崩三极管Marx电路的电磁辐射与抑制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 基本概念 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 基于雪崩三极管的Marx脉冲源研究现状 |
| 1.3 电磁脉冲辐射效应及防护研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 雪崩三级管Marx电路的基本原理及辐射效应 |
| 2.1 雪崩三极管Marx电路的工作原理 |
| 2.1.1 雪崩三极管的工作特性 |
| 2.1.2 雪崩三极管脉冲发生电路的工作原理 |
| 2.2 超宽带脉冲波形及频谱分析 |
| 2.3 雪崩三极管Marx电路的辐射原理 |
| 2.3.1 PCB电路中元器件的高频特性 |
| 2.3.2 电磁辐射能量产生原理 |
| 2.3.3 PCB板电磁辐射等效模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 雪崩三极管Marx电路的研制与测试 |
| 3.1 雪崩三极管选型 |
| 3.2 Marx脉冲发生电路的研制及测试 |
| 3.2.1 触发控制电路设计 |
| 3.2.2 Marx电路参数计算 |
| 3.2.3 电路板PCB设计 |
| 3.3 雪崩三极管Marx电路的测试与分析 |
| 3.3.1 输出脉冲波形测试 |
| 3.3.2 雪崩三极管导通状态测试分析 |
| 3.3.3 电磁辐射实验测试与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 雪崩三极管Marx电路的建模仿真与优化 |
| 4.1 雪崩三极管的等效模型 |
| 4.2 雪崩三极管Marx电路辐射仿真模型 |
| 4.3 雪崩三极管Marx电路参数优化 |
| 4.3.1 介质基板参数对电路板辐射的影响 |
| 4.3.2 电路走线对电路板辐射的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 雪崩三极管Marx电路辐射的防护措施 |
| 5.1 雪崩三极管Marx电路的电磁辐射 |
| 5.1.1 电磁脉冲辐射的特点 |
| 5.1.2 电磁脉冲辐射的主要耦合方式 |
| 5.2 雪崩三极管Marx电路的屏蔽设计 |
| 5.2.1 电磁屏蔽的基本原理 |
| 5.2.2 Marx电路屏蔽盒设计 |
| 5.3 其他电磁脉冲防护措施 |
| 5.3.1 连接线缆的防护 |
| 5.3.2 电子设备壳体的防护 |
| 5.3.3 接地防护 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）基于Marx电路的亚纳秒级脉冲源研制（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 |
| 1.1.1 探地雷达技术简介 |
| 1.1.2 窄脉冲器设计的意义 |
| 1.2 超宽带脉冲信号源的国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 超宽带探地雷达发展现状 |
| 1.2.2 时域脉冲信号源发展现状 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 超宽带脉冲的理论分析 |
| 2.1 超宽带信号的定义 |
| 2.2 高斯波形及频谱分析 |
| 2.2.1 各阶高斯信号波形函数 |
| 2.2.2 实际电路中的脉冲信号时频分析 |
| 2.2.3 对称双极脉冲信号的时频分析 |
| 2.3 超宽带脉冲信号的产生方法介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 脉冲信号源方案设计 |
| 3.1 三极管的雪崩理论 |
| 3.2 三极管雪崩基本电路 |
| 3.3 脉冲信号产生电路 |
| 3.4 脉冲源电路参数计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 脉冲信号源仿真分析 |
| 4.1 仿真准备 |
| 4.1.1 雪崩三极管选型 |
| 4.1.2 杂散参数计算 |
| 4.2 仿真电路搭建 |
| 4.3 零阶高斯信号仿真结果 |
| 4.4 压缩脉宽的仿真分析 |
| 4.5 仿真波形优化 |
| 4.6 整形电路的设计 |
| 4.6.1 短路枝节法 |
| 4.6.2 RL微分电路 |
| 4.6.3 RC微分电路 |
| 4.6.4 一阶高斯信号仿真结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 实物加工及测试 |
| 5.1 PCB的设计 |
| 5.1.1 PCB的布局和走线 |
| 5.1.2 PCB的制作 |
| 5.2 实验测试 |
| 5.2.1 实验平台简介 |
| 5.2.2 实验测试结果 |
| 5.3 脉冲源信号抖动分析 |
| 5.3.1 抖动产生的原因 |
| 5.3.2 降低抖动的办法 |
| 5.4 脉冲源信号拖尾分析 |
| 5.4.1 拖尾信号的产生 |
| 5.4.2 改善拖尾的办法 |
| 5.5 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 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）应用于超宽带穿墙雷达的天线设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及其结构安排 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 论文的结构及其章节安排 |
| 第二章 相关基础理论 |
| 2.1 UWB系统 |
| 2.1.1 UWB系统简介 |
| 2.1.2 UWB系统特点 |
| 2.1.3 超宽带信号 |
| 2.2 穿墙雷达系统 |
| 2.2.1 穿墙雷达系统工作原理 |
| 2.2.2 穿墙雷达系统信号分析 |
| 2.3 超宽带天线 |
| 2.3.1 超宽带天线的定义 |
| 2.3.2 天线的基本性能参数 |
| 2.3.3 天线的时域性能参数 |
| 2.3.4 天线的极化 |
| 2.3.5 超宽带天线的常见类型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 应用于穿墙雷达系统的Vivaldi天线设计 |
| 3.1 Vivaldi天线的发展历程 |
| 3.1.1 传统Vivaldi天线 |
| 3.1.2 对跖Vivaldi天线 |
| 3.1.3 平衡Vivaldi天线 |
| 3.2 Vivaldi天线相关基础理论 |
| 3.2.1 比例变换原理 |
| 3.2.2 电流分布分析 |
| 3.2.3 辐射机理分析 |
| 3.2.4 馈电巴伦分析 |
| 3.3 穿墙雷达Vivaldi天线分析与设计 |
| 3.3.1 经典结构对跖Vivaldi天线设计 |
| 3.3.2 末端加弧对跖Vivaldi天线设计 |
| 3.3.3 梳状开槽对跖Vivaldi天线设计 |
| 3.3.3.1 纵向开槽对跖Vivaldi天线设计 |
| 3.3.3.2 其它开槽方式探究与设计 |
| 3.4 天线时域特性分析 |
| 3.5 天线实物加工与测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 共面波导馈电的超宽带圆极化微带天线设计 |
| 4.1 微带天线相关基础理论 |
| 4.1.1 微带天线的分析方法 |
| 4.1.2 微带天线的分类及特点 |
| 4.1.3 微带天线的馈电方式 |
| 4.2 应用于微带天线的关键技术 |
| 4.2.1 宽频带技术 |
| 4.2.2 圆极化技术 |
| 4.3 共面波导馈电的超宽带圆极化微带天线设计 |
| 4.3.1 天线设计流程 |
| 4.3.2 天线仿真优化分析 |
| 4.3.3 天线时域特性分析 |
| 4.4 天线实物加工与测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间的研究成果 |
（9）超宽带穿墙雷达系统高速接收机设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容以及章节安排 |
| 第二章 穿墙雷达接收机理论论证研究 |
| 2.1 时域信号的常见类型 |
| 2.1.1 零阶高斯脉冲信号 |
| 2.1.2 一阶高斯脉冲信号 |
| 2.2 采样的基本原理 |
| 2.2.1 奈奎斯特采样定理 |
| 2.3 电采样技术概述 |
| 2.4 超宽带高速采样保持电路基本原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超宽带穿墙雷达高速采样保持电路的研究 |
| 3.1 超宽带采样门研究 |
| 3.1.1 单管非平衡门的结构与性能研究 |
| 3.1.2 双管非平衡门的结构与性能研究 |
| 3.1.3 双管平衡门的结构和性能研究 |
| 3.1.4 四管平衡门结构和性能的研究 |
| 3.2 被采信号放大滤波电路的研究 |
| 3.3 被采样信号保持电路研究 |
| 3.3.1 模拟方法设计保持电路 |
| 3.3.2 数字方法设计保持电路 |
| 3.4 多级滤波放大电路 |
| 3.5 PCB实物加工 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 选通脉冲信号源的设计与研究 |
| 4.1 阶跃二极管的恢复特性研究 |
| 4.2 传统双极脉冲发生电路 |
| 4.3 新型双极脉冲发生电路 |
| 4.4 双极脉冲整形电路 |
| 4.5 双极脉冲电路的PCB实物电路 |
| 4.6 双极脉冲发生电路测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 时序控制电路的设计与研究 |
| 5.1 等效采样方法的研究 |
| 5.1.1 步进采样方式 |
| 5.1.2 步退采样方式 |
| 5.1.3 随机等效采样方式 |
| 5.2 步进等效采样的实现方法 |
| 5.2.1 模拟方法产生步进脉冲 |
| 5.2.2 数字方法产生步进脉冲 |
| 5.3 电扫描时序控制电路 |
| 5.4 基于FPGA的时序控制系统 |
| 5.4.1 FPGA开发流程 |
| 5.4.2 通信协议设计 |
| 5.4.3 RAM主模块开发 |
| 5.4.4 延时控制模块开发 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 时域雷达接收机整体结构设计 |
| 6.1 时域雷达接收机整体结构 |
| 6.2 FPGA型号选择 |
| 6.3 整机实物展示 |
| 6.4 超宽带穿墙雷达接收机整机测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 后续工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）基于北斗和超宽带的组合定位技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究内容与章节安排 |
| 第2章 超宽带定位技术 |
| 2.1 超宽带技术 |
| 2.1.1 UWB定义 |
| 2.1.2 UWB信号 |
| 2.1.3 UWB优势 |
| 2.2 TOA定位算法 |
| 2.3 超宽带定位性能分析 |
| 2.3.1 测距误差 |
| 2.3.2 基站数目 |
| 2.3.3 基站位置 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 北斗/超宽带伪距融合模型与性能评估 |
| 3.1 融合模型 |
| 3.1.1 伪距修正 |
| 3.1.2 综合观测方程 |
| 3.1.3 定位算法 |
| 3.2 UWB基站的布设 |
| 3.2.1 几何分布情况 |
| 3.2.2 最小GDOP原则 |
| 3.2.3 仿真与性能分析 |
| 3.3 定位误差分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 北斗/超宽带组合定位算法 |
| 4.1 牛顿迭代-最小二乘定位算法 |
| 4.2 滤波定位算法 |
| 4.2.1 α-β滤波算法 |
| 4.2.2 线性卡尔曼滤波算法 |
| 4.2.3 扩展卡尔曼滤波算法 |
| 4.2.4 无迹卡尔曼滤波算法 |
| 4.3 仿真与性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 北斗/超宽带组合定位改进算法 |
| 5.1 LS-α-β滤波级联定位算法 |
| 5.1.1 算法模型 |
| 5.1.2 性能分析 |
| 5.2 LS-KF级联定位算法 |
| 5.2.1 算法模型 |
| 5.2.2 性能分析 |
| 5.3 自适应加权WLS-KF级联定位算法 |
| 5.3.1 算法模型 |
| 5.3.2 自适应加权 |
| 5.3.3 性能分析 |
| 5.4 卡尔曼增益自适应的LS-KF定位算法 |
| 5.4.1 算法模型 |
| 5.4.2 数据处理流程 |
| 5.4.3 性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、超宽带亚纳秒级脉冲形成方式的探讨与实践（论文参考文献）
- [1]新型PIPN结构SI-GaAs脉冲压缩二极管特性研究[D]. 赵岚. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]光纤时间同步系统中接收和中继模块的设计与实现[D]. 王友林. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]基于UWB的无线室分系统时钟同步关键技术研究与实现[D]. 汪浩. 北京邮电大学, 2020(05)
- [4]弱光触发砷化镓光电导开关非线性特性研究[D]. 刘如军. 西安理工大学, 2020(01)
- [5]雷场探测中的无线传输技术研究[D]. 孙恺. 湖南科技大学, 2020(06)
- [6]基于雪崩三极管Marx电路的电磁辐射与抑制[D]. 张辉. 电子科技大学, 2020(07)
- [7]基于Marx电路的亚纳秒级脉冲源研制[D]. 张萌. 电子科技大学, 2020(07)
- [8]应用于超宽带穿墙雷达的天线设计[D]. 徐李洋. 电子科技大学, 2020(07)
- [9]超宽带穿墙雷达系统高速接收机设计与研究[D]. 杨承宇. 电子科技大学, 2020(08)
- [10]基于北斗和超宽带的组合定位技术研究[D]. 徐悦. 哈尔滨工程大学, 2020(05)