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基于随机共振的微弱高频CW信号检测技术研究
李国军;曾孝平;周晓娜;李林;曾理
【期刊名称】《电子科技大学学报》
【年(卷),期】2010(39)5
【摘要】针对强噪声背景下基于时频分析的高频CW信号检测算法性能严重下降,提出一种基于非线性双稳随机共振的微弱CW信号检测方法.该方法将CW信号调制到低频端,借助随机共振模型进行滤波,再进行WVD变换与Hough变换,从而将CW信号的检测问题转换为参数空间(P,θ)的峰值检测问题.实验结果表明,该方法能够在强噪声背景下有效提取CW信号,可用于指导高频CW电报自动接收设备的研制.
【总页数】5页(P737-741)
【作者】李国军;曾孝平;周晓娜;李林;曾理
【作者单位】重庆大学通信工程学院,重庆,沙坪坝区,400044;中国人民解放军重庆通信学院,重庆,沙坪坝区,400035;重庆大学通信工程学院,重庆,沙坪坝区,400044;中国人民解放军重庆通信学院,重庆,沙坪坝区,400035;西安电子科技大学机电工程学院,西安,710071;中国人民解放军重庆通信学院,重庆,沙坪坝区,400035
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.23
【相关文献】
1.基于LabVIEW的随机共振高频微弱信号检测系统 [J], 郝静;杜太行;杨梅;江春冬;孙曙光
2.调参随机共振在超高频微弱信号检测中的应用 [J], 郝静;杜太行;江春冬;孙曙光;付超
3.超高频微弱信号检测中调参随机共振的应用研究 [J], 彭敏玲
4.基于自适应随机共振高频微弱信号检测 [J], 郑文秀;吕航
5.基于自适应随机共振高频微弱信号检测 [J], 郑文秀;吕航;
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第 36 卷第 6 期2023 年12 月振 动 工 程 学 报Journal of Vibration EngineeringVol. 36 No. 6Dec. 2023宽频自调谐压电振子发电性能研究闫晓东1，2，周公博1，2，徐懋1，2，周坪1，2，何贞志3（1.江苏省矿山机电装备重点实验室，江苏徐州 221116； 2.中国矿业大学机电工程学院，江苏徐州 221116；3.江苏师范大学机电工程学院，江苏徐州 221116）摘要: 传统悬臂梁固定方式下压电振子频带较窄，存在环境适应性差、发电效率低的问题。
为此，提出了一种通过改变固定位置实现宽频的自调谐压电振子。
建立了调谐模型，对压电振子在不同固定位置的发电性能进行了仿真分析，并通过实验进行了验证。
结果表明：所提出的自调谐压电振子可实现f ~2.1 f范围内的调谐。
同时通过调节合适的占空比，调谐装置可以实现自给自足。
在休眠时间为411 s以上的条件下，可以实现最大频率范围内的调谐，并且能量收集效率在40%以上。
此外，在充电时间和激励加速度相同、激励频率不同的条件下，与无调谐压电振子相比，有调谐装置的压电振子的充电效率提高了223%。
关键词: 压电振子；宽频；自调谐；固定位置；占空比中图分类号: TN384； TN712； TH7 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523（2023）06-1647-10DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2023.06.019引言近年来，无线传感器网络被广泛应用于机电装备健康监测和故障诊断等方面。
传统无线传感器节点主要依赖容量有限的电池供电，因此需要定期更换电池［1］。
然而，许多复杂机械系统（如采矿设备）的工作环境十分恶劣，不具备经常更换电池的条件，这导致无线传感器网络技术在这些场景难以应用。
环境能量收集技术是将周围环境能量转换为电能的技术，可以解决传感器节点供能的问题。
在环境能量源中，特别是振动能，由于其十分普遍，目前已被广泛应用于传感器节点的能量供给。
W频段宽带三倍频器的研究的开题报告【题目】W频段宽带三倍频器的研究【摘要】本文论述了W频段（75~110 GHz）宽带三倍频器的研究工作。
通过对现有技术的分析和研究，提出了一种基于环形谐振器的宽带三倍频器设计方案。
该方案在实现高宽带的同时，兼顾了高转换效率和低杂散功率的要求。
同时，对该方案进行了仿真模拟和实验验证，结果表明该方案在W频段的应用具有较大的潜力和实用价值。
【关键词】W频段，宽带三倍频器，环形谐振器，转换效率，杂散功率【正文】一、研究背景W频段（75~110 GHz）是近年来兴起的一个高频段，具有很高的通信速率和大带宽等特点。
随着5G等新一代移动通信技术的发展，W频段的应用需求也越来越大。
在W频段的应用中，宽带三倍频器有着广泛的应用，例如在频谱分析、无线电测向等方面都有着重要的应用价值。
目前，对于W频段宽带三倍频器的研究，已经有了较多的研究成果。
其中，基于非线性晶体的宽带三倍频器是一种常见的方案，但是在高频段（如W频段）中，其宽带性较差，转换效率也较低。
因此，如何设计一种高宽带、高效率的W频段宽带三倍频器，成为目前研究者需要解决的问题。
二、研究内容本文主要研究了一种基于环形谐振器的W频段宽带三倍频器设计方案。
该方案的具体步骤如下：1. 对于输入信号进行补偿，以获得更好的宽带性能。
2. 使用环形谐振器作为三倍频器的实现方式，其具有更好的线性特征和更高的转换效率。
3. 优化环形谐振器的几何尺寸和电学参数，并对环形谐振器进行仿真和优化，以保证其满足在W频段内的宽带性能和低杂散功率的性能要求。
4. 利用集成技术制造W频段宽带三倍频器，并进行实验验证。
三、研究结果通过仿真模拟和实验验证，得到了以下结果：1. 采用环形谐振器作为三倍频器的实现方式，具有较好的宽带性能，且比较容易调整其几何尺寸和电学参数以满足宽带性能的要求。
2. 优化后的环形谐振器具有很好的转换效率，并且在W频段内，杂散功率比较低，适用于高要求的应用场合。
CW原表面回热器的芯体内流动与传热数值模拟
高珊;曲伟
【期刊名称】《工程热物理学报》
【年(卷),期】2006(27)3
【摘要】为了进一步优化微型燃气轮机中回热器的结构,本文对小燃气轮机CW原表面回热器的芯体结构内的流动与传热规律进行了三维数值模拟。
结果表明,当回热器的空气总流量和燃气总流量一定时,回热器芯体内的压损和回热度随着波纹板层数的增多而降低;增大燃气进口面积与空气进口面积比可使回热度增加,空气侧压损增加,燃气侧压损减小。
模拟结果为CW原表面回热器的进一步优化设计提供了参考依据。
【总页数】3页(P490-492)
【关键词】CW原表面回热器;回热度;流动与传热;压损
【作者】高珊;曲伟
【作者单位】中国科学院工程热物理研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TK124
【相关文献】
1.一次表面整体回热器传热和流动性能数值研究新方法 [J], 王巍;刘艳艳
2.CW原表面通道流动和传热性能的数值模拟 [J], 吴天尧;于庆波;马挺
型原表面回热器传热与流动数值模拟 [J], 聂嵩;曲伟
4.微型燃气轮机CW原表面回热器流动与换热的试验研究 [J], 梁红侠;王秋旺;王军伟;黄自鹏;罗来勤;丰镇平
5.微型燃气轮机用CW原表面回热器蠕变分析 [J], 张冬洁;王军伟;曾敏;王秋旺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第16卷 第7期强激光与粒子束Vol.16,No.7 2004年7月HIGH POWER LASER AND PARTIC LE BE AMS Jul.,2004 文章编号: 100124322(2004)0720943204双脉冲电子束源实验研究Ξ夏连胜, 章林文, 黄子平, 高 峰, 石金水, 邓建军(中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900) 摘 要: 利用现有2MeV直线感应注入器,通过改造,将其次级功率源和8个感应腔分成2组,使之交替工作,建立了一台双脉冲电子束源。
二极管电压脉冲幅度达到1MeV,电子束脉冲持续时间为120ns,脉冲间隔可以根据需要在100～500ns间进行调节。
实验结果表明:该双脉冲电子束源可以产生双脉冲电子束,其电压幅度差值小于2%,束流可达3kA,并且工作稳定,利用该装置可以进行多脉冲二极管物理和天鹅绒多脉冲发射特性实验研究。
关键词: 双脉冲电子束源; 真空二极管; 天鹅绒阴极 中图分类号: T L503.3 文献标识码: A 高功率电子束源在20世纪中后期得到了较大的发展,并成功地建立了多台高功率电子束发生装置[1,2]。
这些装置在高功率微波、高功率激光和闪光X光照相等领域得到了广泛的应用。
随着技术进步和应用需求的发展,目前多脉冲高功率电子束源得到越来越多的关注。
美国最早建立的PHERMEX装置获得了双脉冲强流电子束[3]。
DARHT2Ⅱ装置采用的是长脉冲电子束源,加速后的高能电子束经过踢束(kicker)后可获得4个短脉冲电子束团,用以进行时间分辨闪光照相的研究[4]。
先进闪光照相计划提出在数μs时间内产生10个左右、持续约100ns的短脉冲高能电子束团,以期实现时间和空间分辨闪光照相[5]。
MH z级重复频率强流电子束源是一个重要的研究方向。
本文介绍一台建立在电子能量为2MeV直线感应加速器注入器基础上的高重复频率双脉冲电子束源,以及在该装置上得到的初步实验结果。
理论与方法2023年第43卷 第3期自注入锁定微腔克尔频梳的锁定态研究田林龙，郝智彪*，孙长征，汪莱，罗毅（清华大学 电子工程系 北京信息科学与技术国家研究中心，北京 100084）摘 要：当前自注入锁定频梳理论研究在不同参数对于自启动效果的影响的探究尚不完善，用于解释锁定机理的工作点理论与数值仿真的结果差异较大且无法很好地解释部分实验现象。
本文利用包含微腔背散射效应的LLE （Lugiato⁃Lefever Equation ）方程，构建了自启动克尔微梳模型，使用基于分步傅里叶算法的数值仿真并结合各参数的物理内涵，探究了模型关键参数对于频梳自启动锁定态的影响；在此基础上，针对现有自注入锁定微腔频梳锁定理论不足的问题，从模型基本公式出发，修正了工作点锁定理论，提升了对自启动数值仿真中锁定态预测的准确性，提高了理论预测与数值仿真和实验结果的契合度。
关键词：克尔微梳；自启动；自注入锁定；微环腔中图分类号：TB939 文献标志码：A 文章编号：1674-5795（2023）03-0156-08Study on locking state of Kerr microcomb with self⁃injection lockingTIAN Linlong, HAO Zhibiao *, SUN Changzheng, WANG Lai, LUO Yi(Beijing National Research Center for Information Science and Technology(BNRist),Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: The current research on self⁃injection⁃locking frequency comb theory is incomplete in exploring theinfluence of different parameters on self⁃starting effect. The results of the operating⁃point locking theory used to ex⁃plain the locking mechanism and numerical simulation are quite different and cannot explain some experimental phenomena well. Based on the Lugiato⁃Lefever Equation (LLE) taking into consideration of the backscattering ef⁃fect, a self⁃starting Kerr microcomb model is constructed. The influence of key parameters in the model on the self⁃started locking state of the frequency comb are discussed by using the numerical simulation based on split⁃step Fou⁃rier method and combining the physical connotations of the parameters. Then from the basic formula of the model, the operating⁃point locking theory is modified to overcome the inadequacies of the self⁃injection locking micro⁃comb theory. It is demonstrated that the modified theory can improve the accuracy of the prediction of the locking state inthe self⁃starting numerical simulation, as well as the compatibility between the theoretical prediction and the nu⁃merical simulation or experimental results.Key words: Kerr microcomb; self⁃starting; self⁃inject locking; micro⁃ring cavity0 引言光频梳在光通信、光学传感、光学计量等领域具有广泛的应用前景，但实际应用中往往受到器件功耗与体积的约束。
新型硫系玻璃热电极化的倍频效应龚跃球;陶海征;赵修建【期刊名称】《硅酸盐学报》【年(卷),期】2006(34)7【摘要】为探索优良非线性光学玻璃材料,研究了不同磷族元素掺入对GeS2–Ga2S3玻璃结构和性能的影响。
利用传统的熔融淬冷技术,制备了0.8GeS2·0.1Ga2S3·0.1X2S3(X=P,As,Sb)3种硫系玻璃。
差热分析表明:所制备的3种硫系玻璃的晶化温度和转变温度之差均大于100K,具有较好的成玻性能。
Raman光谱、远红外光谱、可见–近红外光谱、Maker条纹等方法对3种硫系玻璃的结构和性能进行了分析。
结果表明:玻璃内部存在较多的多面体单元可以导致玻璃在热电极化后出现较大的二阶非线性光学性能,玻璃在可见光波段透过率的不同将会导致在Maker条纹仪记录倍频光强度时出现反射和透射的倍频效应。
【总页数】5页(P831-835)【关键词】硫系玻璃;磷族元素;热电极化;反射;透射;倍频效应【作者】龚跃球;陶海征;赵修建【作者单位】武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】O437【相关文献】1.硫系玻璃中掺杂Nd3+/Y b3+的能量转移效应 [J], 韩映2.电场极化下GeS2-Ga2S3-PbI2硫卤玻璃的二阶非线性光学效应 [J], 郭海涛;顾少轩;郑小林;赵修建3.γ射线对Ge-As-Se硫系玻璃的辐照效应 [J], 王华; 夏方; 曾惠丹; 章向华; 顾真安; 陈国荣4.电子束辐射GeS_2-Ga_2S_3-CdS硫系玻璃的二次谐波发生效应 [J], 顾少轩;余倩卿;赵修建5.极化方式对硫系玻璃二次谐波的影响机理研究 [J], 龚跃球;刘斯维;李旭军;赵修建因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第10卷 第4期强激光与粒子束V o l.10,N o.4 1998年11月H IGH POW ER LA SER AND PA R T I CL E BEAM S N ov.,1998 C W-CO I L腔外倍频的初次实验研究Ξ魏凌云 刘 强 金玉奇 桑凤亭 杨柏龄 多丽萍 庄 琦(中国科学院大连化学物理研究所,大连110信箱,116023) 摘 要 在一台数千瓦级的超音速连续波氧碘化学激光器上,首先采用L i B3O5晶体,用第 类角度相位匹配方式,进行腔外倍频实验,获得了657.5nm的红光输出,最大转换效率达0.17%。
关键词 氧碘化学激光器 LBO晶体 腔外倍频 中图分类号 TN248.5 长期以来,研制可见光波段的化学激光器一直是人们非常关注的研究方向。
目前波长最短的化学激光器是氧碘化学激光器,其波长为1.315Λm,位于近红外区,迄今仍没有研制成功直接用化学泵浦方法产生可见波段的化学激光,因此通过非线性转换将氧碘化学激光从红外转变成红光,便成为扩展现有化学激光波长的有效手段。
对氧碘化学激光器的倍频研究始于1989年[1],此后张键翔[2]在脉冲碘激光器上用L iI O3和KT P进行了腔外倍频、俄罗斯的N.N.Yu ryshev[3]等人用L iI O3进行了脉冲CO I L的腔内倍频、美国的G.D.H ager[4]等人用L iI O3进行了连续波CO I L的腔外倍频、日本的Tom oh iko BABA[5]、Tom oh iro SH I M O TO[6]等人用LBO(L i B3O5)进行了小型CO I L的腔内倍频,我们的实验是在一台数千瓦级的超音速连续波CO I L上首次采用LBO晶体进行的腔外倍频。
1 实验装置与倍频晶体 倍频实验的光路如图1所示,实验中用H e2N e激光作导引光来调节光路,考虑到光的色散,用反射光照射晶体,透射光用功率计1(M18252C型)进行基频功率的测量。
经过对11315Λm激光透过率为8.83%的分束镜B1反射回来的光,用f=3000mm的透镜L2聚焦后,经过斩波器和光阑到达晶体。
光通过晶体后,用B3、B4将基频光与倍频光分开,B3、B4均为对11315Λm高反而对0.6567Λm部分透过的分束镜。
倍频光用功率计2(M18352C型)进行测量。
本实验中,为了提高入射到晶体上的激光光束平行度,采用f=3000mm的长焦距透镜,考虑到激光功率较大且出光时间长,用斩波器(斩波器频率可调)将连续激光变成长脉冲,以减轻晶体的热负载。
另外,由于激光器本身出光不稳定,光斑可能有漂移,为防止光打到晶体表面边缘部分而损伤晶体,采用了光阑来限制光斑的位置。
从晶体出来的光连续经过两个分束镜B3、B4后可以确保基频光被完全滤掉。
图1中,R i均为对1.315Λm激光的高反镜(反射率为99. 8%);B i均为分束镜,L i均为聚焦镜。
其性能,L1:f=300mm;L2:f=3000mm,L3:f= 300mm。
B1:T1.315=8.83%,B2:T1.315=30.33%,B3:T1.315=0.01%,T0.6575=73.76%,B4:T1.315 =0.01%,T0.6575=54.36%,B5:T0.6575=97%。
Ξ国家863激光技术领域资助课题1997年8月22日收到原稿,1998年8月11日收到修改稿。
魏凌云,女,1976年5月出生,在读硕士 实验采用福建物构所最新培养的LBO 晶体,LBO 温溶液中生长的,其显著特点是内部没有微细的散射颗粒,从而具有优异的光学质量、极高的损伤阈值和良好的光透过能力。
实验中所用的晶体尺寸为3×3×8mm ,其折射率为n x 1=1.561,n y 1=1.5857,n z 1=1.6006,n x 2=1.5731,n y 2=1.6004,n z 2=1.6154, 类匹配方式切割,表1列出了LBO 晶体的一些性质参数。
F ig .1 second harmonic generati on experi m ental setup图1 连续波氧碘化学激光倍频实验装置图表1 LBO 的性质参数Table 1 Properties of L B O crystalphase 2m atch ing angle Ηm degree 5directi on angle Υ degree 0effective non linear coefficien t d eff pm v 2.492784×d 36(KD P )w alk 2off angle ∆ degree 0.439accep tance angle ∃Η m rad 26effective length L c c m 1.7ab so rp ti on coefficien t <0.1%dam age th resho ld J c m -124.6den sity Θ g c m -32.4 上表中,允许相位失配角的计算公式[7]为∃Η=ΚL [n o (2Ξ)-n e (2Ξ)]-1arcsin2Ηm (1)式中,Κ为基频波的波长,L 为晶体长度,n 为折射率,Ηm 为相位匹配角。
LBO 晶体的有效长度L c 计算公式[7]为tan ∆=(1 2)n 2o (Ξ)[n -2e (2Ξ)-n -2o (2Ξ)]sin2Ηm (2)L c =Πd ∆(3)式中,d 为晶体厚度,∆为发散角。
694强激光与粒子束第10卷2 实验结果与讨论 在基本相同的实验条件下进行了数次实验,测得了氧碘激光功率值P 1及倍频激光功率P 2,由此计算得到转换效率Γ,其结果如表2所示:表2 实验结果Table 2 The exper i m en tal resultN o .duty circle chopper frequency experi m ental pow er density Γ %R chopper %f chopper H z ti m e s P 1 W MW c m -2P 2 W (P 2 P 1)1201001.531411.620.3290.012201001.550001.66.650.133501801.531891.980.6480.024501801.538832.556.790.17 实验中,我们用光谱仪测得657.5nm 的谱图(见图2),进一步验证了倍频光的产生。
F ig .2 T he spectrum of second harmonic图2 倍频光光谱图 实验时,第一次先进行空白实验,即不放晶体,其余装置不变,功率计2没有探测到信号,说明经过两个分束镜B 1、B 2后,1.315Λm 的激光已全部被滤掉。
F ig .3 T he relati on betw een Γand x 图3 Γ与x 的关系图 倍频的理论转换效率由下式[1]获得Γ=8Π2d 2eff n 1n 22Κ21Λ0Εo L 2P 1A [sin (L ∃k 2)(L ∃k 2)]2(4) 其中,∃k =4Π(n 1-n 2) Κ1[1],A 为晶体面积。
由第4组实验数据可得理论效率为0168%,实验转换效率低于理论值,这主要是因为相位失配而造成的。
在其它因素一定的条件下,将(4)式改写为Γ=Γm ax (sin x x )2,其中Γm ax =8Π2d 2eff (n 1n 22Κ21) (Λ0 Ε0)1 2L 2P 1 A ,x =L ∃k2。
图3给出了Γ2x 关系图,当∃k 增大时(L 一定),x 增大,可以看出,随着∃k 的增大,转换效率Γ急剧下降。
引起相位失配的原因可以从以下几个方面来考虑: (1)基频激光本身存在一定的发散角,使得相位失配量∃k 不能为零,造成转换效率下降。
(2)由于激光连续较长时间(1.5s )照射晶体,使晶体温度升高,从而改变了晶体的折射率,结果相位匹配方向发生变化,导致相位失配。
794第4期魏凌云等:C W 2CO I L 腔外倍频的初次实验研究894强激光与粒子束第10卷 (3)由于1.315Λm的光源不易获得,并且位于红外区,不适合用作导引光,因而实验中采用H e2N e激光来调节光路。
由于色散原因的影响,基频激光经过一系列光学元件后,其光路与H e2N e激光是有一定差别的,这也是导致晶体不易调到最佳相位匹配方向的个原因。
在实验中,我们采用了自制的调节装置,用电机带动,使晶体在1.5s的时间内有一个微小角度的转动,以寻找最佳匹配方向。
发现在该条件下,转换效率有明显提高(第2、4组实验)。
这验证了∃k对Γ确实有很大影响。
另一重要原因是由于基频激光功率密度为106W c m2,不够大,因而理论转换效率不足1%,从(4)式可以看出,Γ与功率密度成正比,只有将功率密度提高到107～108W c m2,才可能得到更大的转换效率。
经过初步的实验研究在连续波氧碘化学激光器上进行了倍频转换,得到了0.6575Λm的红光输出,倍频转换效率最大达0.17%。
如果使用更加精密的晶体调节装置,找到最佳聚焦条件,进一步提高基频激光的功率密度,将会得到更大的转换效率。
致 谢 参加本实验工作的还有周大正、赵彤、马月仁、徐文刚、王科、郭敬为、丛志强、孙天阶、乔梅吾等,李国富为本实验提供了光谱的测试工作,孙龙等为本实验的镜片加工提供了很大帮助,在此一并致谢。
参考文献1 Jonhnson D E,H umph reys R H,keating J rP,H ager G D.A pp l P hy s,1989,B48:339～3422 张键翔.光节点激光器倍频研究.[硕士论文].中国科学院大连化物所,19893 F ro lov M P,Ishkov D V,et al.A pp l P hy s,1992,B54:490～4914 H ager G D,H anes S A,D reger M A.IE E E J ou rnal of Q uantum E lectronics,1992,28(11):25735 BABA Tomoh iko,T EZ UDA T akeo,ITO D aisuke,et al.S P IE,1994,2502:310～3136 Sh i m zzu Tomoh iro et al.Gas flow and chem ical laser.A idinbao England,19967 雷仕湛.激光技术手册.北京:科学出版社,1992THE IN IT I AL EXPER I M ENTAL STUDY OF EXTRA-CAV IT Y FREQUENCY-DOUB L ING OF C W CO I LW ei L ingyun,L iu Q iang,J in Yuqi,Sang Fengting,Yang B ailing,D uo L i p ing,Zhuang Q iD a lian Institu te of Che m ica l P hy sics Ch inese A cad e m y of S cience D a lian116023 ABSTRACT In th is paper,the investigati on of an ex tra2cavity frequency2doub ling of a superson ic C W chem ical oxygen2i odine laser u sing LBO crystal is firstly described.T he2nd harmon ic conversi on by type phase m atch ing has been ob tained w ith m ax i m um conversi on efficiency as0.17%. KEY WOR D S CO I L,LBO crystal,ex tra2cavity frequency2doub ling。
