提高PIN-TIA ROSA的噪声抑制能力
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光接收次模块
光接收次模块(Receiver Optical Subassembly,简称ROSA)是光通信系统中用于将光信号转换为电信号的重要组件。
它通常由探测器、适配器、滤波器、基座等组成。
在接收端,光信号经过光纖传输到达光接收次模块,然后通过探测器将光信号转换为电信号,以便进行信号处理和传输。
光接收次模块中的探测器可以是PIN-TIA(PIN光电二极管与TIA)或APD-TIA(雪崩光电二极管与TIA)。
这两种探测器各有优缺点,选择哪种探测器取决于具体应用场景的需求。
例如,PIN-TIA具有较高的灵敏度和较低的噪声,适合于长距离通信;而APD-TIA具有较高的信噪比和灵敏度,适合于短距离通信和高速光通信。
光接收次模块的性能指标主要包括灵敏度(Sen)、信噪比(SNR)等。
灵敏度表示光接收次模块能够接收到的最小光功率,通常用dBm表示。
信噪比表示信号与噪声的比例,通常用dB表示。
较高的灵敏度和信噪比有利于提高光通信系统的传输质量和可靠性。
32~40 GHz高耐功率PIN二极管限幅低噪声放大器MMIC 邸跃红;杨旭;杨琳;蔡明伟;安胜彪【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2022(17)9【摘要】本文提出了一种32~40 GHz高耐功率砷化镓(GalliumArsenide,GaAs)PIN二极管限幅低噪声放大器单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)。
将PIN限幅器与低噪声放大器联合设计,同时采用高鲁棒性低噪声放大器网络,提高了限幅低噪声放大器的耐功率和小信号特性。
为了降低放大器的噪声系数,提出了包含电感和PIN二极管的T型匹配单元,将多个匹配单元级联作为低噪声放大器的输入匹配网络。
该限幅低噪声放大器MMIC采用0.15-μm PIN/pHEMT工艺制造。
测试结果表明,该芯片可以承受最高为38 dBm的连续波30 min不损坏。
在32~40 GHz频率范围内,电路的小信号增益和噪声系数分别为18±0.4 dB和2.5~2.8 dB,证明了该设计方法的有效性。
在目前报道的限幅低噪声放大器MMIC中,该限幅低噪声放大器具有最高的工作频率,该电路可广泛的应用于高功率、高机动性的毫米波雷达系统中。
【总页数】6页(P869-874)【作者】邸跃红;杨旭;杨琳;蔡明伟;安胜彪【作者单位】西安机电信息技术研究所;河北科技大学【正文语种】中文【中图分类】TN722【相关文献】1.面向3.5GHz WiMAX应用内建和缓旁路开关的高线性度MMIC低噪声放大器2.温度对PIN二极管限幅器功率响应特性的影响3.大功率PIN二极管限幅器对电磁脉冲后沿响应的分析4.电流垂直流动集成大功率PIN限幅MMIC技术5.2 GHz~4.2 GHz MMIC低噪声放大器设计因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
10Gbit/s ROSASensitivity Test SystemProject Research Report引言:光电探测器(ROSA)和激光器(TOSA)以及BOSA是现在的光纤通信系统中的核心器件。
虽然高速率(40、100Gbit/s)激光通信技术已经逐渐走向成熟,但10Gbit/s技术仍然是当前通信系统的主流。
本文论述了基于产线生产的10Gbit/s ROSA灵敏度测试系统和响应电流监控的设计方案,并且详述了该系统的开发流程,关键技术以及相关测试结果。
By:Engine2014/5/20一、项目开发背景光接收组件(ROSA)的灵敏度测试是评价光接收组件好坏与否的重要标准,它直接影响到了光接收机的性能。
在光信息通信系统中,光接收组件的可接收的信号速率已由早期的150Mbit/s,1.25Gbit/s,2.5Gbit/s渐渐向10Gbit/s,40Gbit/s 甚至100Gbit/s迈进,本系统的开发是基于当前10G ROSA灵敏度性能的测试需要。
目的是为有效防止灵敏度异常的产品流向客户端,确保10G ROSA出货产品的质量。
本测试系统主要用于厂内检验性测试,测试过程避免对产品的外观和特性造成损伤。
因此设计时比较侧重于测试人员操作的准确、快捷和高效性。
二、技术原理1.灵敏度的测试。
光接收组件的灵敏度的定义为在规定的调制速率下,满足随机比特差错率要求时,在PIN(或APD)-TIA组件光接收点所能接收到的最小平均光功率。
它考虑了在应用条件下,光接收机所具有并允许的最坏消光比、脉冲上升和下降时间、光发射侧的光回损,连接器性能劣化和测试容差所引起的功率代价,而不包括与色散、抖动或与光通道有关的功率代价。
测试ROSA灵敏度的是一个闭环系统(测试图如附图一所示),误码仪产生的高速电信号由XFP模块转为光信号,经过光衰减器调节出指定大小的光输入到ROSA,ROSA 将光信号再还原为差分形式的电信号,经限幅放大后传回至误码仪信号输入端,误码仪将返回的电信号与发出的源信号对比,计算出误码数和相应误码率的值。
一种基于噪声快速跟踪的语音增强算法
周为;邱秀清;朱敬锋;马义德
【期刊名称】《电声技术》
【年(卷),期】2007(31)11
【摘要】对解决传统减谱算法残留音乐噪声的问题,现有许多方法都无法达到理想效果.提出一种能在非平稳噪声环境下快速追踪噪声的语音增强方法,采用端点检测优化信噪比,达到较好的语音增强效果.实验表明,相比其他类似方法,在提高实时性、增加信噪比和抑制背景噪声和音乐噪声方面都有更好效果.
【总页数】6页(P55-60)
【作者】周为;邱秀清;朱敬锋;马义德
【作者单位】兰州大学,信息科学与工程学院,甘肃,兰州,730700;兰州大学,信息科学与工程学院,甘肃,兰州,730700;兰州大学,信息科学与工程学院,甘肃,兰州,730700;兰州大学,信息科学与工程学院,甘肃,兰州,730700
【正文语种】中文
【中图分类】TN912.3
【相关文献】
1.一种基于宽带噪声的同态滤波语音增强算法分析 [J], 马英;张凌飞;陈善继
2.一种基于语音和噪声统计信息改进相位估计的语音增强算法 [J], 张东方;蒋建中;张连海
3.一种基于自适应噪声估计的宽带语音增强算法 [J], 周璇;鲍长春;夏丙寅;梁岩;何玉文
4.一种基于快速噪声估计的MMSE语音增强算法 [J], 陈照平;马建芬;张雪英
5.一种噪声谱快速跟踪的语音增强方法 [J], 陈文钢;田岚;姜晓庆;孙英明
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自适应滤波器抑制罗兰C接收机中噪声技术孟庆萍;周新力;刘华芹【摘要】针对目前罗兰C接收机用模拟滤波器抑制噪声方面的缺陷,将基于LMS 算法(最小均方准则)的自适应谱线增强器应用于抑制罗兰C接收机中噪声,并且与用Remez算法设计的FIR滤波器进行比较.通过仿真得到,自适应谱线增强器比Remez算法设计的FIR滤波器的滤波效果要好得多.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2007(030)024【总页数】3页(P5-6,9)【关键词】罗兰 C;LMS 算法;自适应谱线增强器;Remez 算法【作者】孟庆萍;周新力;刘华芹【作者单位】海军航空工程学院,研究生管理大队,山东,烟台,264001;海军航空工程学院,山东,烟台,264001;海军航空工程学院,研究生管理大队,山东,烟台,264001【正文语种】中文【中图分类】TN7B目前对带有干扰和噪声的罗兰C信号采用的抑制方式主要还是模拟滤波,包括3阶I2R带通滤波器以及2个固定频率点的模拟陷波器,然后对信号进行累加和平均,对剩下的噪声和干扰进一步抑制。
信号的模拟滤波主要靠硬件实现,难以克服模拟滤波器本身的一些缺陷。
随着数字信号处理技术的发展,使得在罗兰C接收机中运用这些技术可以显著提高消噪能力。
数字滤波器具有精度高、稳定、体积小,不要求阻抗匹配,同时能实现一些模拟滤波器无法实现的特殊滤波功能。
在罗兰C 接收机中采用数字技术,能大大提高接收机的性能[1]。
1 罗兰C系统简介罗兰C系统[2]是一种精密的远程无线电导航系统,他在全世界范围内获得了广泛的应用。
罗兰C台都发射具有标准脉冲前沿特性的信号。
每一个脉冲的载频都是100 kHz,理论上罗兰C脉冲定义为:p(t)=(1)式(1)中:A是与峰值天线电流(A)有关的标准化常数;t是时间,单位为μs;τ是包周差(ECD),单位为μs,定义为标准采样点前后包络时间位置的有效漂移;pc是相位编码参数,单位为rad。
多噪声环境的麦克风小阵语音增强肖强;曾庆宁;王瑶;郑展恒【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)002【摘要】针对在非平稳和多种噪声并存的语音增强算法抑制噪声能力有限的问题,提出基于最小跟踪噪声功率谱估计的相干滤波与广义旁瓣抵消的麦克风小阵语音增强算法.该方法先利用最小跟踪噪声功率谱估计的相干滤波抑制弱相关噪声,再结合广义旁瓣抵消与端点检测抑制强相关噪声.实验结果表明,方法更加有效地抑制噪声的影响;并提高了语音的可懂度.%Aiming at limited the suppressing the noise under the circumstance of non-stationary and noise,the speech enhancement algorithm based on coherent filtering of the minimum tracking noise power spectrum estimation and generalized sidelobe canceller is proposed.The method uses the coherent filtering of the minimum tracking noise power spectrum to suppress the weak correlation noise,and then combines the generalized sidelobe canceller and the voice activity detection to suppress the strong correlation noise.The experimental results show that this method can effectively suppress the influence of noise and improve the intelligibility of speech.【总页数】6页(P93-98)【作者】肖强;曾庆宁;王瑶;郑展恒【作者单位】桂林电子科技大学认知无线电与信息处理教育部重点实验室,桂林541004;桂林电子科技大学认知无线电与信息处理教育部重点实验室,桂林541004;桂林电子科技大学认知无线电与信息处理教育部重点实验室,桂林541004;桂林电子科技大学认知无线电与信息处理教育部重点实验室,桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TN912.35【相关文献】1.基于零陷谱减的GSC二元麦克风小阵列语音增强算法 [J], 杨立春;钱沄涛;王文宏2.单麦克风和双麦克风语音增强系统的研究 [J], 朱琦3.基于相干性滤波器的广义旁瓣抵消器麦克风小阵列语音增强方法 [J], 杨立春;钱沄涛4.面向二元麦克风小阵列改进的广义旁瓣抵消器语音增强算法 [J], 杨立春;钱沄涛5.基于麦克风小阵的多噪声环境语音增强算法 [J], 马金龙;曾庆宁;胡丹;龙超;谢先明因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
应用笔记:
HFAN-3.2.0
Rev. 1; 04/08 提高PIN-TIA ROSA的噪声抑制能力
Maxim Integrated Products
提高PIN-TIA ROSA的噪声抑制能力
对于一个成功的光收发器设计,必需能够实现光接收器组件(ROSA)和外部噪声源(包括发射器)之间的良好屏蔽。
本应用笔记在研究ROSA各组成部分如何拾取噪声的基础上,阐述应怎样在TO 管座中放置和装配电子元件,实现优化噪声抑制性能的目的。
1 ROSA组件实例
图1是晶体管外形(TO)封装PIN-TIA ROSA的顶视图。
一个光电二极管(本例中为PD-PIN)安装在贴片电容(CFILT)上面,电容底部金属层由导电环氧树脂或共晶连接在TO管座上。
光电二极管的有源区位于TO轴线上。
一个跨阻放大器(TIA)置于TO管座的两个数据输出引脚(OUT+ 和OUT-)之间。
TIA输入由W2键合在光电二极管正极触点上,而光电二极管偏置通过W1连接TIA FILT焊盘与电容CFILT顶部金属层(同时也是光电二极管的阴极触点)实现。
地焊盘、输出焊盘分别通过W5,W6以及W7键合在TO管座和输出引脚上。
TIA VCC焊盘由W3A键合在管座的VCC引脚上。
另一个贴片电容(CVCC),作为电源滤波网络的一部分,由W4连接在管座的VCC引脚上。
图 1. PIN-TIA ROSA装配的顶视图(实例)
图 2是TIA和ROSA组件的简化等效电路。
由焊线Wn引起的寄生电感以Ln (n = 1至7)表示。
L3B将在本应用笔记的后面章节中介绍。
ROSA 与外面的接口包括电源引脚(VCC)、数据输出引脚(OUT+和OUT-),以及连接到模块电路板地上的管壳引脚(CASE)。
图 2. TIA和ROSA组件的简化等效电路
2 噪声原因和性能优化
一般来讲,外部噪声源以两种方式影响ROSA输出:
A)耦合到TIA输入中,和信号一起以同样的方
式被放大。
由输入焊线(W2)、光电二极管和滤波器电容结构组成的TIA输入网络拾取的噪声,将被TIA前端晶体管T1和T2放大。
然后与光电流承载的信号以同样的方式经过增益级和差分输出。
这条噪声通道在图2中以“Input network noise flow”标出。
B)TIA电源噪声将通过放大器链路传播、放
大。
电源噪声通过偏置电阻(R)加在TIA前端晶体管(T2)基极上,并以相似的方式加到其他增益级,作为全部输出信号的一部分传送到差分输出端。
两个参数可以衡量外部噪声对ROSA的性能影响:电源噪声抑制和共模-差模转换。
2.1 电源噪声抑制
VCC引脚是外部噪声进入ROSA的一条通道。
一方面,VCC噪声能够从VCC焊线(W4和W3A)直接或间接的耦合到TIA输入焊线(W2)上。
另一方面,它也会通过VCC焊线(本例中的L3A)传送到TIA电源线上。
具有良好电源噪声抑制能力的ROSA在同样VCC引脚噪声情况下,输出受到影响较小。
以下措施可用来优化电源噪声抑制性能:
A)选择恰当的电源滤波网络
先将TO管座的VCC引脚连接至滤波电容CVCC,然后再连至TIA的VCC焊盘(如图3所示),要比电容和TIA VCC焊盘都连在管座的VCC引脚上(图1)更加有效。
本例中,焊线W3A (L3A)被W3B (L3B)替代,构成图2所示的L-C-L电源滤波网络。
图 3. 改进ROSA组件的顶视图
B)减小VCC引脚噪声辐射
尽量缩短W4的长度有利于减小从VCC引脚到其他TIA电路的噪声耦合。
这就要求将电容CVCC靠近VCC引脚放置,在CVCC上面选择与VCC引脚尽量近的位置放置W4,并选择最短的焊线长度。
高频特性较好的电容对电源滤波也同样重要。
C)减小对TIA输入的耦合
将与VCC相关的焊线(W3B和W4)同TIA输入焊线(W2)分开,敏感焊线互相垂直放置是减小串扰的关键。
很明显,图3中W3B和W2耦合要比图1中W3A和W2耦合小得多。
TIA输入焊线(W2)的长度也应通过相对TO管座中心偏移滤波电容(CFILT)位置来减小,但仍要保证光电二极管有源区的中心位置。
输入焊线(W2)的长度也应尽可能的短。
D)优化电源滤波网络的效率
TIA电源滤波网络(W3B)的电感会严重影响对耦合进TIA电源噪声的抑制效率。
将CVCC电容与TIA的VCC焊盘尽量靠近、选择一个靠近TIA的焊线放置点以及缩短焊线长度等措施都非常必要。
图3应能提供比图1更好的TIA电源滤波。
2.2 共模-差模转换
外部噪声源也可通过输出引脚(OUT+和OUT-)影响ROSA的性能。
输出引脚上的噪声能够影响TIA电源。
也可以直接或间接的由焊线耦合进TIA,经过放大并由ROSA差分输出。
以下是能抑制共模-差模转换加入噪声的几个措施:
A)减小输出引脚辐射
恰当放置TIA并减小输出焊线(W6和W7)的长度可以限制噪声对ROSA组件的直接辐射。
B)减小对TIA输入的耦合
输出焊线上的噪声能够直接或间接的耦合进TIA 输入网络。
尽量将输出焊线(W6和W7)和输入焊线(W2)分离,布置关键焊线时应互相垂直放置。
应重视任何从输出到输入的间接耦合。
图1中,输出焊线(W6和W7)上的噪声能够耦合到地焊线(W5)上,然后进一步耦合到TIA输入焊线(W2)上。
同时,耦合到地线上的噪声能够被TIA地拾取,加到T1基极-集电极结上,等于增加了TIA 输入噪声。
解决方法是将地焊线(W5)和输出焊线(W6和W7)垂直放置,并减小它们的长度。
C)优化电源滤波网络的效率
有效电源滤波网络通过降低共模-差模转换来减小加到TIA电源上的噪声。
可采用前面章节中介绍的类似技术。
3 结论
本应用笔记分析了外部噪声源是如何影响ROSA 性能的,提出了改进ROSA组件的建议。
正确放置ROSA各元件位置、减小焊线长度、减小关键焊线间的耦合等措施非常重要。
按照这些措施构建ROSA将提高其对外部噪声源(包括发射器和接收器之间串扰)的抑制能力。