一、IDT集成通信处理器提高系统带宽（论文文献综述）
许弘楠[1]（2021）在《面向多维复用的硅基亚波长结构集成光子器件研究》文中指出伴随着微电子技术的快速发展与数据处理需求的爆发性增长,芯片互联与数据中心通信正面临着日益严重的传输带宽瓶颈。基于多维复用的新型光互联技术则通过结合波长、偏振、模式等多个维度,提供了一种可行的解决方案。硅基集成光子器件凭借其紧凑的器件尺寸、极低的工作能耗与成熟的加工工艺,被广泛视作构建基于多维复用光互联系统的最佳平台之一。近年来,包括亚波长光栅、超材料、超光栅在内的硅基亚波长结构逐渐兴起,并被应用于波长、偏振、模式等光子特性的精确调控。本文涉及的主要工作是,通过结合硅基亚波长结构与硅基集成光子学,实现一系列具有低损耗、低串扰、大带宽,并可用于片上、片间及空间多维复用的硅基集成光子器件。我们首先讨论了在硅基集成光子器件的仿真、加工与测试方法,并在此基础上,依次对偏振维度、模式维度、波长维度调控以及空间多维光通信中涉及的几类关键器件进行研究。针对偏振维度调控,我们利用硅基亚波长光栅的各向异性与色散特性,提出三类高性能偏振调控器件,即硅基偏振分束器、硅基起偏器与硅基偏振旋转器。对于硅基偏振分束器,我们提出一种基于亚波长光栅异质结的新颖结构。通过拼接光轴取向正交的亚波长光栅,构造了一种具有显着各向异性的耦合器结构,从而有效地分离了输入的正交偏振态。这一器件可以实现215nm以上的工作带宽。对于硅基起偏器,我们提出一种新颖的亚波长光栅/弯曲波导混合结构。通过结构参数优化,可以使得亚波长光栅对TE、TM偏振态产生显着的等效折射率差,从而有效地增强弯曲损耗的偏振相关性,从而保证输入光中的TM分量被完全滤除。这一器件可以在415 nm以上的光学带宽范围内保证低插入损耗与高偏振消光比。对于硅基偏振旋转器,我们提出一种新颖的亚波长光栅/缺角波导混合结构。我们将传统缺角波导中的缺角部分替换为亚波长光栅,利用亚波长光栅的异常色散特性,消除了偏振转化长度的波长相关性,从而实现了 415 nm以上的超大光学带宽。针对模式维度调控,我们利用亚波长光栅与超材料的折射率调控特性,提出三类高性能多模传输相关器件,即硅基多模波导弯曲结构、硅基多模波导交叉结构与硅基多模波导功分器。对于多模弯曲传输,我们提出一种新颖的渐变折射率模式转换器,将输入的直波导模式完全转化为相应的弯曲波导模式。我们实验验证了半径30μm以下的4模式弯曲传输,实验测得1.5 dB以下的插入损耗与-20 dB以下的模间串扰。对于多模交叉传输,我们提出一种新颖的Maxwell鱼眼透镜结构,并利用其共轭成像特性将任意高阶模式无损地传输至对侧。我们实验验证了基于这一结构的2模式交叉传输,实验测得插入损耗仅为0.28 dB,同时串扰低于-20 dB。对于多模分束传输,我们提出一种新颖的等效介质分束镜结构,通过调控亚波长光栅的等效折射率,将特定比例的入射光反射至输出端口,从而实现低损耗、低串扰的多模分束传输,并且具有415 nm以上的超大光学带宽。针对波长维度调控,我们提出一种基于连续区束缚态的硅基超光栅滤波器。利用波导内部的干涉相消效应,消除Bragg谐振态的横向衍射损耗,从而产生具有高品质因子的准束缚态。我们实验验证了临界波导宽度附近准束缚态的建立过程,并且利用这一机制构造了Q值5000以上、自由光谱范围100 nm以上的窄线宽滤波器。针对空间多维光通信,我们提出一种基于连续区束缚态的硅基超光栅光学天线。利用不同衍射通道之间的干涉相消效应,有效抑制了光栅天线的衍射强度,并实现了平坦的衍射强度光谱。实验测得衍射强度仅为3.3×10-3 dB/μm,对应0.027°以下的超小远场发散角。最后,我们总结了本文中的主要工作,并对未来的研究方向进行了展望。
朱雅楠[2]（2021）在《超高频集成声光互作用机理研究》文中研究说明随着在光通信和信息处理技术应用中,传输网络容量的不断提升,传统的信息技术将会无法适应未来发展对于超高数据处理速度的需求。集成光学具有体积小、效率高、功耗低、性能稳定以及超高带宽等优点,符合未来信息技术发展的趋势。基于声表面波（SAW）的波导声光器件是集成光学中的关键器件,其具有消光比高、驱动功率低、设计灵活等特点,能很好地协调集成光学器件存在的高速与小尺寸的矛盾,可以基于几乎所有的光波导材料体系实现。但是,传统的集成波导声光器件,工作频率通常较小（小于1GHz）,难以满足信息技术发展的需求。本论文进行高频集成声光互作用的研究,研究内容如下:（1）以AlN/SiO2/Si复合膜基本结构作为研究对象,利用COMSOL有限元仿真设计软件搭建分析模型,研究声表面波结构模型、结构边界条件以及电边界条件,分析结构的网格划分和进行特征求解;（2）研究高频SAW高阶模式特性。在高频条件下,对声表面波特性进行研究分析,根据不同模式尤其是高阶模式下的振型,研究其特征频率,分析不同频率条件下的相速度和机电耦合系数随声表面波波长变化;对特定的高频声表面波进行不同模式下的机电耦合系数特性分析,以确定高频SAW高阶模式是短波长条件下的主要模式,并且具有高的机电耦合系数;（3）研究高频声光互作用机理。基于声波强度在光波导上周期分布,改进传统波导声光重叠系数表达式,建立波导声光互作用的分析模型,进行高频集成波导声光结构特性研究。
李翔[3]（2021）在《基于RISC-V的SAW回波频率估计的加速器设计》文中研究说明无源无线声表面波传感器（SAW）,因对温度、电场、质量、力等变量的改变非常敏感,使其在物联网和智慧城市等领域日益受到广泛关注。频率估计是对声表面波传感器回波信号估计对关键技术之一,在其实现过程中需要解决实时性和准确性等要求。在目前已有的各种去噪算法中,基于奇异值分解（Singularvalue decomposition,SVD）的去噪算法效果明显,易于实现。对于回波频率估计,采用基于Hartley变换的快速频率估计算法,与FFT算法相比,测量精度和实时性得到了提高。随着大规模集成电路设计技术发展直至今天,以IoT应用为主的极低功耗处理器更加苛求低功耗与低面积。目前的RISC-V架构能够规避一些复杂冗长的以及难以再拓展的架构负担,并且支持模块化和可定制扩展,几乎可以适用于任何一个领域的微处理器。利用上述的优势,将基于奇异值分解滤波和Hartley变换的频率估计封装成一个私有外设,通过私有外设接口 ICB总线连接SoC。ICB总线能够被用于几乎所有的场合,包括内部模块之间的接口、SRAM模块接口、低速设备总线以及系统存储总线等。本文重点研究基于RISC-V的SAW回波频率估计算法加速器实现过程中的关键问题。具体包括一下几个方面:（1）介绍RISC-V的灵活性和开放性架构和SAW整体系统,从可实现性的角度出发,就目前现有的各种频率估计算法的优缺点进行比对和研究。从时频域分析相关处理方法入手,提出了将SVD滤波和FHT频率估计相结合的理由。（2）分析基于SVD的滤波算法在实现中的具体问题,将具有原始数据信息的矩阵奇异值分解过程转化为先进行实对称矩阵变化,再进行奇异值分解计算,采用并行单边Jacobi的计算策略完成矩阵对角化过程,以此降低了算法在实际计算中的复杂度,加快收敛。（3）重点阐述FHT（Fast Hartley Transform）算法的实现原理,分析了算法复杂性和空间复杂性对计算效率的影响。并与FFT在速度和内存空间的节省上作出了比较。（4）研究基于SVD滤波和FHT计算的相关算法和架构设计方案,设计了适合本研究的Jacobi奇异值分解的相关算法结构和一系列的内存空间利用和数据流动计算方式,分析了在RISC-V上实现过程中所设计的关键技术。并借助Matlab软件对相关算法仿真,在VCS和Verdi上模拟了时序数据,并检验了其准确性。
张强[4]（2021）在《面向模拟光链路的硅基光子调控器件及系统研究》文中提出集成微波光子学是当前的研究热点,主要研究内容是使用光子集成技术将传统分立光器件构造的微波光子系统集成到光子芯片上。其主要实现的功能包括光域微波、毫米波信号的产生,光域微波光子信号传输、处理以及检测。光子集成技术的使用减小了传统微波光子系统的体积,降低了系统的功耗,提高系统的稳定性与可靠性。目前光子集成材料体系主要有磷化铟（InP）、氮化硅（SiN）和绝缘体上硅（Silicon-On-Insulator,SOI）。相比于InP和SiN,SOI材料体系具有CMOS兼容、高集成度、支持光电单片集成等优点。因此,硅基微波光子集成技术极具发展潜力硅基集成微波光子芯片的主要包含以下器件:硅基激光器、硅基调制器、硅基延时线和锗硅光电探测器等。其最有代表性的应用之一是基于硅基真延时波束成形网络的相控阵雷达。本文将对硅基集成微波光子系统中最重要的两个调控器件——调制器和延时线,进行系统性的理论和实验研究。根据微波光子链路对大动态范围和高链路增益的需求,研究了硅基调制器的非线性产生机理以及光域线性化方法;研制了低损耗高精度的硅基真延时芯片并针对其特点开发了和低侵入式延时状态监控方法。在此基础上完成了基于硅基真延时线的二维相控阵雷达接收机样机研制,并进行了系统测试。围绕以上研究内容,本文完成的工作和创新点包括:1.针对应用最广泛的硅基载流子耗尽型马赫增德尔调制器（Mach-Zehnder Modulator,MZM）,本文首先建立了严格的硅基PN结的电光调制模型,使用该模型对常见的并联和串联硅基MZM进行了详细的非线性理论分析。在此基础上,我们系统性的对这两种高线性硅基调制器的综合性能进行了比较。最后,根据理论分析结果,我们设计了高线性硅基载流子耗尽型调制器并在IMEC进行了流片。2.我们对设计的高线性调制器进行了性能测试。对于硅基并联MZM,我们将两个子MZM偏置点设置在极性相反的两个正交点,通过控制两个子MZM的光功率和RF功率分配比,使两个子MZM产生的三阶非线性相互抵消。经过测试,该器件的工作带宽为40 GHz。在RF输入频率为1/10 GHz时,三阶无杂散范围(the 3rd spurs-free-dynamic-range,SFDR)达到了123/120 dB·Hz6/7。该性能为目前硅基调制器光域线性化的最高水平。对于硅基串联MZM,我们仅需要调控两个子MZM的RF功率分配比即可实现光域线性化。该器件工作带宽达到了55 GHz,在RF输入频率为1/10 GHz时,SFDR达到了109.5/100.5 dB·Hz2/3。3.本文建立了微环调制器（micro-ring modulator,MRM）的非线性理论分析模型,系统性地分析了MRM的调制非线性与品质因子Q以及工作波长之间的关系。理论计算结果表明:通过降低MRM的Q值,同时调控光载波波长,可以实现MRM的线性度提升。实验结果表明,在RF输入信号为1/10 GHz时,Q值为11000的硅基MRM的最优线性度仅为98.5/90.6 dB·Hz2/3,相比之下,Q值为5880的MRM的最佳线性度高达104.3/94.7 dB·Hz2/3。该性能达到了目前硅基MRM光域线性化的最高水平。4.本文首次提出并实验验证了硅基并联MZM可以实现RF信号的光域非线性补偿。在10 GHz的调制频率下,当输入RF信号的三阶载波抑制比(the 3rdcarrier to distortion ratio,CDR)为40/50 dB时,通过调制器的光域非线性补偿,解调后RF信号的CDR提升到了45/72 dB。5.根据总体单位对二维相控阵雷达接收机的指标要求,我们设计并制备了基于光开关路径切换结构的4通道7-bit真延时线,其中最长的通道总延时量为676 ps。该延时线使用展宽硅波导作为延时波导,其插损为0.01 dB/10 ps。另外,其开关消光比为50 dB,功耗约为28 m W。为减小监测单元（硅基定向耦合器+锗硅光电探测器）引入光损耗,我们提出了隔级交替设置监测单元与光衰减器的光开关状态监控方法,并设计了针对性的反馈控制算法。6.针对微波光子二维相控阵雷达集成化的趋势,我们使用上述设计的多通道延时线,设计并研制了一种新型二维相控阵雷达接收机。对于规模为N×N的相控阵天线,传统波束成形网络需要N2种硅基延时线。相比之下,本方法引入了光波分复用技术,仅需要N/2种硅基延时线,从而减小了系统成本。基于该方案,我们研制了首台基于硅基集成真延时线的8?8微波光子相控阵雷达接收机样机,并首次实现了从阵列天线到信号处理的全链路验证。经过系统测试,该样机的工作范围为2-6 GHz,瞬时带宽达到了4GHz,灵敏度为-99 dBm,动态范围达到了50 dB。该工作对今后二维硅基集成微波光子相控阵雷达的设计和实现具有重要参考价值。
廖张梦[5]（2021）在《面向嵌入式系统的实时传输与接口技术研究》文中研究指明工业控制、医疗装备、汽车电子等领域有大量的嵌入式系统需求,随着实时传感器数据融合、信号大数据在线处理等需求的提高,嵌入式系统架构需要具备更强的实时流处理与数据传输能力。同构的嵌入式CPU、DSP架构往往难以满足复杂流数据处理场景的需求,基于FPGA与CPU结合的异构架构,能够发挥其可灵活定制的优势实现高并发的预处理和复杂数据传输,同时具有功耗低、扩展性好等特点。面向高性能嵌入式信号处理系统需求,本文提出一种传输链路规范化、通用化、可灵活重构的多片FPGA加嵌入式CPU的架构。针对该架构,本文着重研究并设计了FPGA的内外部的灵活互联接口,给出FPGA与嵌入式CPU的控制和传输方案,实现了FPGA和嵌入式CPU在实时数据传输层面的协同。本文的主要工作如下:1)建立并实现了FPGA与嵌入式CPU的PCIe链路,然后完成基于DMA的数据传输,采用命令队列的方式来解决流传输过程中由命令处理延时导致的数据间断问题,通过灵活设定采样量来平衡数据传输的带宽和实时性。2)构建FPGA上的互联基础架构,包括PCIe接口、DMA、以及DDR等模块的互联,该架构可在不改变硬件逻辑的前提下实现多种方式的数据传输,并使用通用接口加中间模块的方式降低模块的耦合深度,具有较好的灵活性和通用性。3)完成了一种高效率的AXI协议接口DMA模块,该DMA模块可对命令进行AXI事务拆分,使软件在发送命令时无需考虑协议4K边界的问题。最后构建了测试平台进行测试和验证。实验结果显示:FPGA与嵌入式CPU之间可实现超过3GB/s的数据传输,FPGA之间通过Aurora可实现超过14GB/s的高带宽传输。在嵌入式CPU管理控制下,系统可以实现实时流数据传输、缓存、数据回放等多种方式的数据传输,表明系统能够实现处理器单元之间的协同和高效稳定传输,验证了架构和传输方案的可行性。
赵权[6]（2021）在《星载宽带多通道微波辐射计中频关键技术研究》文中提出星载微波辐射计是大气探测、海洋探测、地表探测以及深空探测的重要遥感手段,可以全天时、全天候获取探测对象的相关重要参数,实现对探测目标的实时连续监测。为了满足越来越高的探测精度需求,例如大气探测中对垂直温湿度廓线分辨率的需求,基于宽带、多通道、高分辨率中频信号处理技术的高光谱微波辐射计研究日趋活跃。辐射计系统中常用的频谱细分探测技术主要包括模拟滤波器组频谱分析技术、声光探测频谱分析技术、自相关频谱分析技术、FFT（Fast Fourier Transformation）频谱分析技术以及CTS（Chirp Transform Spectrometer）频谱分析技术。这些频谱探测技术具有不同的测频原理与系统架构,基于上述频谱分析技术的相关辐射计也具有不同的应用场景。由于星载系统面临着十分复杂的外部工作环境,对载荷的体积、质量、功耗以及系统稳定性方面要求极高,综合分析上述频谱细分探测技术,其中CTS技术不仅能够实现宽带、高分辨率频谱探测,还具有体积小、功耗低、稳定性高等优点,十分适合应用于星载系统。本文以星载宽带多通道微波辐射计中频关键技术为研究内容,针对星载微波辐射计系统对中频处理带宽、通道数目、功耗、体积以及稳定性等要求,重点研究了基于CTS技术的星载宽带多通道微波辐射计中频系统架构设计及验证。主要研究内容与创新包含三部分:（1）建立了基于CTS技术的快速数字脉冲压缩算法。针对CTS系统中基于声表面波滤波器的物理脉冲压缩方式存在的较大衰减和非理想色散特性等问题,建立了一种基于线性相位采样与累加的快速数字脉冲压缩算法,从理论推导、仿真以及实验三方面对该模型进行了验证分析,在计算准确度、频率分辨率以及计算复杂度等方面与经典的时域数字脉冲压缩技术进行了对比,结果表明该模型能够取代声表面波滤波器实现快速数字脉冲压缩,且具有足够高的计算精度和较低的计算复杂度。（2）针对多通道微波辐射计中基于CTS技术的频谱细分中频技术,提出并实现了两种全新的CTS架构。针对经典双路推拉CTS系统架构中存在的器件及链路匹配等问题,提出了两种新颖的单路架构:FCS M-C（Frequency Conversion Single-channel Multiplication-convolution）架构与TDS M-C（Time Delay Single-channel Multiplication-convolution）架构。对设计的两种架构进行了理论推导、仿真以及实验验证与分析,结果表明设计的两种架构在满足系统指标的前提下具有结构简单、质量轻、功耗低等优点。（3）建立了新型CTS架构与快速数字脉冲压缩算法相结合的频谱细分中频技术。设计了基于快速数字脉冲压缩算法的数字逻辑电路,对设计的数字逻辑电路进行了Vivado仿真验证与FPGA板级验证;将TDS M-C、FCS M-C两种架构与快速数字脉冲压缩算法相结合,实现了对宽带多通道中频系统的FPGA板级验证。
张三锋[7]（2021）在《低功耗生物信号采集前端研究》文中研究表明随着微电子技术、通信技术和信号处理技术的快速发展,可穿戴生理信号采集系统成为可能,并逐渐成为研究热点。一方面,如心电（electrocardiograph,ECG）、脑电（electroencephalograph,EEG）、肌电（electromyography,EMG）等生理信号的实时采集,实现了对心血管疾病、癫痫等患者的长期监护,达到了及时治疗和预防的目的,缩短了医患交互的时间和空间,降低了医疗成本,释放了紧张的医疗资源。另一方面,可穿戴生理信号采集被广泛应用于游戏娱乐、健康教育等交叉新兴产业。例如,脑机接口建立了人脑与其它设备之间的交流与控制通道,从而衍生出无限的可能:与虚拟现实（virtual reality,VR）、EMG采集等技术的结合,促进了沉浸式娱乐产业的发展;与机械电子、外骨骼机器等技术的结合,减轻了人类负重,提升了人类体能极限,甚至使得科幻电影中的超级人类成为可能。本文主要研究了非侵入条件下的生理电信号采集前端电路设计。其存在的主要困难是在强环境干扰下的小信号读取。强干扰包括来自环境的电磁干扰,例如电力线导致的50/60 Hz干扰,以及各种伪影干扰。由于目标信号非常微弱,因此要求电路具有系统层次的强的抗干扰能力,这要求电路具有高共模抑制比、高输入阻抗和低噪声。同时还要求低功耗的电路设计以增加设备续航时间。本文首先给出了论文的研究背景与意义,介绍了生物电信号采集基础,主要包括生物电信号的产生机理、分类和信号特征、生物电极的工作原理和分类,以及生物电信号采集过程中的非理想因素。接着分析研究了生物电信号采集前端的主要电路结构和技术,并且针对性的介绍了关于功耗优化、阻抗提升、共模抑制比（common-mode rejection ratio,CMRR）、伪电阻设计、电极失调电压抑制、输出纹波抑制和输入共模范围提升等方面的技术。由于相对简单的结构和较低的功耗,电容耦合仪表放大器（capacitively-coupled instrumentation amplifiers,CCIA）目前被广泛应用于生理电信号采集前端电路。然而,该结构的缺点是抗干扰能力较弱,CMRR通常只有60-90 dB。在该结构的基础上,本文提出了以下技术用于提高CCIA的共模抑制能力:1)包含伪电阻的虚地点斩波结构:通过将用于共模偏置和确定高通角频率的伪电阻置于斩波回路中,缓解了虚地点斩波放大器由于伪电阻失配引入的低频CMRR降低的问题。2)基于逐次逼近的电容失配校正回路:在提出的新虚地点斩波放大器结构的基础上,提出了基于逐次逼近的电容失配校正回路。回路进一步降低了电容器的失配,将CCIA的CMRR从传统的60-90dB提升到了110 dB左右。3)共模复制技术:在深入分析了影响CMRR性能的因素后,提出了共模复制技术。通过将输入共模复制到CCIA的输出端,极大抑制了信号支路中的共模电流流动,从而显着提升了CMRR。测试结果显示,采用该技术的CCIA具有在50 Hz大于130 dB的CMRR,比目前学术界采用该结构放大器的最高指标提升了20 dB。4)自调节偏置:通过共模复制和自调节偏置,差分支路上晶体管的所有节点都跟随输入共模变化。这保证了晶体管的所有端电压之差保持稳定,从而增加了放大器的输入共模范围。测试结果显示,在900 mV的共模输入范围内,放大器能提供大于110 dB的共模抑制能力。5)共模电流中和技术:通过使用共模复制技术,芯片的共模输入阻抗只受限于输入管脚的寄生,尤其是静电保护器件的寄生。本论文提出了共模电流中和技术,等效出一个与输入管脚共模寄生电容容值相仿的负电容,从而抵消了输入管脚的共模寄生。测试结果显示,芯片具有50 GΩ的共模输入阻抗,从而实现了在1 MΩ|10 nF电极阻抗失配条件下大于102 dB的整体CMRR。其中,第1、2点是博士期间第一个流片项目的主要创新点,第3、4点是博士期间第二个流片项目的主要创新点,分别将在第四、五章详述。通过与其它相似设计的比较,本论文的两个仪表放大器的性能指标均达到领先水平。
谢兆楠[8]（2021）在《自供电汗液检测系统的设计与研究》文中认为随着社会的发展和科技的进步,各种功能的传感器被集成在可穿戴设备上,用于连续监测个人健康状况,实现个性化医疗。人体汗液中富含多种人体生理信息,汗液检测是实现个性化医疗的重要手段。本文采用摩擦纳米发电机（Triboelectric Nanogenerator,TENG）为汗液检测系统提供能量,通过柔性汗液传感器检测汗液中的葡萄糖成份,实现自供电汗液检测系统,完成汗液无创检测。首先,以汗液与血液葡萄糖成分的相关性为依据,设计一种三电极的汗液柔性传感器,以Au作为电极,以葡萄糖氧化酶和普鲁士蓝（Prussian Blue,PB）作为催化剂,最终实现汗液中葡萄糖的无创检测。其次,通过Maxwell方程,推导TENG数学模型并分析发电输出特性,建立TENG的2D与3D发电模型并进行Comsol有限元分析,分析垂直与水平摩擦发电的优缺点,优化TENG等效电路模型,得到两种与实际电压输出相符的输出特性曲线。然后,根据接触力模型,探究表面结构修饰对发电性能的影响;研究TENG电流源与电容特性,设计能量转换电路,提高超级电容储能速度;搭建TENG发电测试平台,对TENG发电性能进行验证。最后,设计汗液葡萄糖传感器检测电路和嵌入式低功耗蓝牙汗液葡萄糖检测系统,开发基于Py Qt的系统测试软件和移动端APP,实现测试数据的可视化。试验结果表明:TENG具有良好的发电性能,电压最高可达到170V,可同时驱动上百个LED。TENG发电经能量转换电路后,通过超级电容进行储能,为柔性汗液检测系统提供能量,完成汗液的检测及数据的蓝牙传输。该柔性汗液传感器在p H值5.5-6.5范围内表现稳定,一阶灵敏度为682.87n A/m M,满足汗液中葡萄糖检测的要求。可连续检测运动者汗液中的葡萄糖成分,为评估运动生理状态提供基础数据。
王利群[9]（2021）在《FMCW激光器低温漂驱动源设计》文中提出电流调谐半导体激光器结构紧凑、调制速度快、适合对动态物体进行测距,成为了FMCW（调频连续波）测距技术的理想光源。但由于其工作特性和结构缺陷,导致频率的非线性变化,使测量的精确度和分辨率降低。电流调谐半导体激光器工作过程中会受到环境因素的影响,对驱动电流和温度变化比较敏感。本文通过研究半导体激光器驱动技术,为改善半导体激光器输出信号的稳定特性,降低温度对激光器驱动系统的影响,设计了FMCW激光器低温漂驱动源。本文在研究电流驱动和温度控制原理的基础上,设计了FMCW激光器低温漂驱动源。在对电流调谐半导体激光器工作特性和原理分析后,总结满足激光器高精度测量的条件和影响其稳定性的因素。对恒流驱动、恒温驱动和低温漂技术原理进行了研究,提出FMCW激光器低温漂驱动源设计方案。整体方案设计包括上位机和下位机,上、下位机之间采用以太网口通信,既保证波形数据和控制指令的稳定传输,又便于多台激光器组网校正。上位机基于MATLAB设计实现产生校正波形数据和发送控制指令的功能。下位机驱动源板卡设计了低温漂任意波形恒流源电路、温度补偿模块和恒温驱动模块。其中低温漂任意波形恒流源电路主要包括基准电压电路、波形发生电路、可调偏压叠加电路、低通滤波电路和恒流输出电路,可以根据上位机发送的波形数据输出特定的非线性驱动电流。采用场效应管并联结构作为恒流输出电路部分调整管,并选用低温漂精密电阻作为采样电阻,降低温度对驱动电流的影响。针对恒流输出电路部分设计了温度补偿模块,通过采集到的温度值根据建立的温度补偿模型重新计算输出新的驱动电流,减小由于温度漂移属性带来的误差。采用温控芯片设计了激光器恒温驱动电路,与激光器内部TEC模块和热敏电阻构成温度闭环反馈,稳定控制激光器工作温度。实验结果表明,激光器低温漂驱动源可以输出上位机预置的任意波形,实现输出电流连续可调的功能。输出驱动电流范围为50～350m A,相对误差小于0.05%;通过控制TEC制冷器调节激光器工作温度,温度波动小于0.05℃。驱动源能够有效地驱动激光器进行高精度的测量,满足设计需求。
蔡熙[10]（2021）在《基于海思处理器的分布式数据采集系统桥接子系统硬件研发》文中研究说明分布式数据采集系统在我国海洋科考、远洋勘探等领域应用广泛。随着美国发起的“贸易战”和“禁售事件”愈演愈烈,分布式数据采集系统核心部件的关键元器件进口受到了很大限制,暴露出采用进口器件研制的系统存在被其他国家“卡脖子”的风险。因此,自主研制国产化分布式数据采集系统具有非常迫切的需求。本文研发了基于海思处理器的分布式数据采集系统桥接子系统。该桥接子系统以海思公司Hi3798系列处理器为核心设计,通过扩展高速PCIe接口与国微公司高性能SMQ7K325T系列FPGA进行数据交互,实现大规模采集信号的接收,预处理和转发。处理器扩展2路千兆以太网电接口用于与后端信号分析设备进行数据交互,扩展1路RS-422串口接收设备传感器数据;FPGA扩展4路百兆以太网光接口用于前端采集节点数据的接收。本系统采用100%国产器件进行设计,具有功耗低、带宽高和扩展性好等特点。本文对桥接子系统进行了板级调试与功能测试,包括硬件电路的电源、关键信号、整机功能、功耗等测试,测试结果均符合设计要求,系统在最大带宽下工作稳定。
二、IDT集成通信处理器提高系统带宽（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、IDT集成通信处理器提高系统带宽（论文提纲范文）
（1）面向多维复用的硅基亚波长结构集成光子器件研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 绪论 |
| 1.1 硅基集成光子学概述 |
| 1.2 光互联中的多维复用 |
| 1.2.1 波分复用技术概述 |
| 1.2.2 偏振复用技术概述 |
| 1.2.3 模式复用技术概述 |
| 1.2.4 空间多维光通信技术概述 |
| 1.3 硅基亚波长结构集成光子器件的产生与发展 |
| 1.4 本文内容和创新点 |
| 2 硅基纳米波导与硅基亚波长结构的特性分析与数值仿真方法 |
| 2.1 硅基纳米波导的特性分析 |
| 2.1.1 基于有限差分频域方法的模式特性分析 |
| 2.1.2 基于有限差分时域方法的传输特性分析 |
| 2.2 硅基亚波长结构的特性分析 |
| 2.2.1 基于等效介质理论的折射率特性分析 |
| 2.2.2 基于平面波展开方法的能带特性分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 硅基集成光子器件的制作与测试 |
| 3.1 硅基集成光子器件的制作流程 |
| 3.2 基于光栅耦合器的垂直耦合测试系统 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于各向异性调控与色散调控的硅基偏振维度相关器件 |
| 4.1 基于亚波长光栅异质结的超宽带硅基偏振分束器 |
| 4.1.1 超宽带硅基偏振分束器设计 |
| 4.1.2 器件制作与性能测试 |
| 4.1.3 各类硅基偏振分束器的性能对比 |
| 4.2 基于亚波长光栅/弯曲波导混合结构的超宽带硅基起偏器 |
| 4.2.1 超宽带硅基起偏器设计 |
| 4.2.2 器件制作与性能测试 |
| 4.2.3 各类硅基起偏器的性能对比 |
| 4.3 基于亚波长光栅/缺角波导混合结构的超宽带硅基偏振旋转器 |
| 4.3.1 超宽带硅基偏振旋转器设计 |
| 4.3.2 各类硅基偏振旋转器的性能对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于等效介质折射率调控的硅基模式维度相关器件 |
| 5.1 基于浙变折射率模式转换器的硅基多模波导弯曲结构 |
| 5.1.1 多模弯曲传输中的模间串扰问题 |
| 5.1.2 硅基多模波导弯曲结构设计 |
| 5.1.3 低串扰弯曲结构连接的4通道模式复用系统测试 |
| 5.1.4 各类硅基多模波导弯曲结构的性能对比 |
| 5.2 基于Maxwell鱼眼透镜的硅基多模波导交叉结构 |
| 5.2.1 多模交叉传输中的模式相关损耗问题 |
| 5.2.2 硅基多模波导交叉结构设计 |
| 5.2.3 低损耗交叉结构连接的2通道模式复用系统测试 |
| 5.2.4 各类硅基多模波导交叉结构的性能对比 |
| 5.3 基于等效介质薄膜分束镜的硅基多模波导功分器 |
| 5.3.1 多模分束传输中的模间串扰问题 |
| 5.3.2 硅基多模波导功分器设计 |
| 5.3.3 各类硅基多模波导功分器的性能对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于连续区束缚态的硅基超光栅 |
| 6.1 连续区束缚态简介 |
| 6.2 面向波长维度调控的硅基超光栅滤波器 |
| 6.2.1 硅基超光栅滤波器设计 |
| 6.2.2 器件制作与性能测试 |
| 6.2.3 各类硅基光学滤波器的性能对比 |
| 6.3 面向空间多维光通信的硅基超光栅光学天线 |
| 6.3.1 硅基超光栅光学天线设计 |
| 6.3.2 器件制作与性能测试 |
| 6.3.3 各类硅基光栅天线的性能对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 作者在学期间取得的科研成果 |
（2）超高频集成声光互作用机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容与结构 |
| 2 波导声光作用原理 |
| 2.1 声表面波产生原理 |
| 2.1.1 压电效应 |
| 2.1.2 叉指换能器基本特性 |
| 2.2 声表面波特性 |
| 2.3 波导声光效应 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高频声表面波模式研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 声表面波建模分析 |
| 3.3 声表面波频率特性研究 |
| 3.4 高频声表面波特性研究 |
| 3.4.1 高频声表面波模态分析 |
| 3.4.2 高频声表面波高阶模式特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高频声光互作用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 波导声光互作用建模分析 |
| 4.2.1 脊形光波导模式分析 |
| 4.2.2 波导声光互作用模型结构分析 |
| 4.3 高频波导声光互作用机理分析 |
| 4.4 高频波导声光结构特性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于RISC-V的SAW回波频率估计的加速器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 回波频率估计的国内外发展及研究近况 |
| 1.2.1 基于SVD算法的频率滤波研究进展 |
| 1.2.2 基于快速Hartley变换的研究进展 |
| 1.3 本文组织结构 |
| 第2章 RISC-V与SAW整体系统原理分析 |
| 2.1 RISC-V技术与研究 |
| 2.1.1 多种处理器 |
| 2.1.2 开放架构的对比 |
| 2.1.3 选择RISC-V |
| 2.2 SAW传感器工作原理 |
| 2.2.1 谐振式SAW传感器工作原理 |
| 2.2.2 传感谐振器温度特性 |
| 2.2.3 谐振式SAW传感器的回波特性 |
| 2.3 接收器的相关算法 |
| 2.3.1 奇异值分解(SVD) |
| 2.3.2 信号降噪后FHT变换 |
| 第3章 奇异值分解的设计与实现 |
| 3.1 基于Jacobi方法的奇异值分解 |
| 3.1.1 奇异值分解的定义和性质 |
| 3.1.2 jacobi算法 |
| 3.1.3 并行单边Jacobi |
| 3.1.4 数据交换序列 |
| 3.2 Cordic算法研究 |
| 3.2.1 算法原理 |
| 3.2.2 Cordic的旋转和矢量模式 |
| 3.2.3 Cordic算法的实现结构 |
| 3.2.4 Cordic循环计算结构 |
| 3.2.5 Cordic的流水线结构 |
| 3.2.6 方案的选择 |
| 3.3 奇异值分解与Cordic的实现 |
| 3.3.1 奇异值分解电路 |
| 3.3.2 向量乘积计算单元 |
| 3.3.3 Cordic计算单元模块 |
| 第4章 基于快速Hartley变换频率估计的设计与研究 |
| 4.1 傅里叶变换法 |
| 4.2 Hartley变换 |
| 4.3 DHT的SA和DA架构 |
| 4.3.1 基于systolic架构的DHT |
| 4.3.2 基于分布式架构的DHT |
| 4.4 DHT的架构 |
| 4.4.1 基于SA结构的DHT |
| 4.4.2 基于DA结构的DHT |
| 4.5 FHT和FFT比较 |
| 第5章 基于RISC-V频率估计的实现 |
| 5.1 systolic阵列架构 |
| 5.2 Fast SVD架构 |
| 5.3 矩阵U和V集合架构 |
| 5.4 Cordic计算单元的实现 |
| 5.5 仿真测试结果 |
| 第6章 全文总结 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）面向模拟光链路的硅基光子调控器件及系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微波光子学简介 |
| 1.3 集成微波光子学发展趋势 |
| 1.4 硅基集成微波光子器件及系统研究进展 |
| 1.4.1 硅基集成微波光子调控器件研究进展 |
| 1.4.2 硅基集成微波光子真延时线的系统应用研究进展 |
| 1.5 本论文工作的主要内容 |
| 2 硅基调制器的调制非线性建模仿真 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 硅基PN结电光响应非线性建模仿真 |
| 2.2.1 载流子耗尽型调制器工作原理 |
| 2.2.2 硅基PN结电光响应的TCAD仿真 |
| 2.3 载流子耗尽型调制器非线性建模仿真 |
| 2.3.1 硅基Single-MZM非线性仿真分析 |
| 2.3.2 硅基Dual-parallel MZM非线性仿真分析 |
| 2.3.3 硅基Dual-series MZM非线性仿真分析 |
| 2.3.4 硅基Dual-parallel MZM与Dual-series MZM的性能比较 |
| 2.4 硅基MRM调制器非线性建模仿真 |
| 2.4.1 硅基MRM非线性模型仿真分析 |
| 2.5 流片工艺及器件设计 |
| 2.6 小结 |
| 3 高线性硅基调制器的测试与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硅基Single-MZM器件性能测试 |
| 3.3 硅基Dual-parallel MZM器件性能测试 |
| 3.4 硅基Dual-series MZM器件性能测试 |
| 3.5 硅基MRM器件性能测试 |
| 3.6 基于硅基Dual-parallel MZM的光域非线性补偿 |
| 3.7 小结 |
| 4 硅基片上集成延时线 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 延时线总体结构设计 |
| 4.3 延时线组成单元器件设计 |
| 4.3.1 硅基延时波导 |
| 4.3.2 硅基2×2 光开关 |
| 4.3.3 硅基定向耦合器 |
| 4.3.4 PIN可变光衰减器 |
| 4.3.5 锗硅光电探测器 |
| 4.4 芯片加工工艺及版图设计 |
| 4.5 器件性能测试 |
| 4.5.1 光栅耦合器性能测试 |
| 4.5.2 硅基2×2光开关性能测试 |
| 4.5.3 硅基定向耦合器性能测试 |
| 4.5.4 PIN可变光衰减器性能测试 |
| 4.5.5 锗硅光电探测器性能测试 |
| 4.6 芯片封装设计 |
| 4.7 延时线测试与结果分析 |
| 4.8 小结 |
| 5 基于硅基集成波束成形网络的二维相控阵接收机 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相控阵雷达工作原理 |
| 5.3 微波光子相控阵雷达研究现状 |
| 5.4 硅基二维波束成形网络结构设计与分析 |
| 5.5 系统架构设计与测试 |
| 5.5.1 8×8二维相控阵雷达接收机系统性能指标与设计参数 |
| 5.5.2 8×8二维相控阵雷达接收机样机搭建与测试流程 |
| 5.5.3 方向图与系统性能的测试与分析 |
| 5.6 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作中的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读博士期间研究成果 |
（5）面向嵌入式系统的实时传输与接口技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 嵌入式系统处理架构 |
| 1.2.2 嵌入式系统总线 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 相关技术 |
| 2.1 FPGA及其资源简介 |
| 2.1.1 FPGA的基本结构 |
| 2.1.2 GTH收发器 |
| 2.2 相关协议 |
| 2.2.1 AMBA＿AXI4协议 |
| 2.2.2 PCIe协议概述 |
| 2.3 DDR SDRAM简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 面向实时处理的嵌入式整体架构 |
| 3.1 系统硬件架构 |
| 3.1.1 处理器单元 |
| 3.1.2 DDR大容量缓存 |
| 3.1.3 FMC数据源接口 |
| 3.1.4 系统扩展 |
| 3.2 整体功能与接口方案 |
| 3.2.1 整体功能 |
| 3.2.2 接口方案 |
| 3.3 数据传输方案 |
| 3.3.1 基于DMA的数据传输 |
| 3.3.2 实时流数据传输 |
| 3.3.3 高速数据流缓存 |
| 3.3.4 多类型数据组包上传 |
| 3.3.5 数据回放 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 FPGA内部架构及接口实现 |
| 4.1 FPGA内部架构 |
| 4.1.1 IP integrator及 AXI互联核心 |
| 4.1.2 基于AXI的系统互联 |
| 4.1.3 时钟与带宽 |
| 4.2 PCIe接口 |
| 4.2.1 AXI Bridge for PCIe配置 |
| 4.2.2 PCIe地址映射 |
| 4.2.3 PCIe中断方案 |
| 4.2.4 MSI-X中断实现 |
| 4.3 DMA模块 |
| 4.3.1 DMA命令获取 |
| 4.3.2 DMA数据传输模块 |
| 4.3.3 DMA的软件复位 |
| 4.3.4 DMA仿真 |
| 4.4 DDR缓存模块 |
| 4.5 控制和状态寄存器 |
| 4.5.1 系统控制寄存器 |
| 4.5.2 算法寄存器 |
| 4.6 Aurora传输模块 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 测试与验证 |
| 5.1 DDR缓存测试 |
| 5.2 DMA模块测试 |
| 5.3 PCIe接口测试 |
| 5.3.1 MSI-X中断测试 |
| 5.3.2 数据传输测试 |
| 5.4 Aurora传输测试 |
| 5.4.1 速度和正确性测试 |
| 5.4.2 流量控制测试 |
| 5.5 整体传输测试 |
| 5.5.1 测试平台 |
| 5.5.2 数据源生成和校验 |
| 5.5.3 实时流数据传输 |
| 5.5.4 高速数据流缓存 |
| 5.5.5 多数据类型组包上传 |
| 5.5.6 数据回放 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
（6）星载宽带多通道微波辐射计中频关键技术研究（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 星载微波辐射计的国内外研究现状 |
| 1.2.1 星载微波辐射计研究现状 |
| 1.2.2 星载微波辐射计中频技术研究现状 |
| 1.2.3 星载微波辐射计未来发展方向 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 第二章 高光谱微波辐射计系统 |
| 2.1 高光谱微波辐射计探测原理 |
| 2.2 高光谱微波辐射计系统架构 |
| 2.2.1 系统总体架构 |
| 2.2.2 天线及接收机前端 |
| 2.2.3 宽带多通道中频处理模块 |
| 2.2.4 定标与数控模块 |
| 2.3 CTS中频频谱探测原理 |
| 2.3.1 线性调频与脉冲压缩 |
| 2.3.2 CTS系统测频原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 改进单路CTS中频频谱细分技术研究 |
| 3.1 CTS系统基本架构 |
| 3.1.1 M-C-M架构 |
| 3.1.2 双路M(l)-C(s)架构 |
| 3.2 改进单路FCS M-C架构 |
| 3.2.1 单路FCS M-C架构及原理 |
| 3.2.2 FCS M-C架构仿真验证及分析 |
| 3.2.3 FCS M-C架构实验验证及分析 |
| 3.3 改进单路TDS M-C架构 |
| 3.3.1 单路TDS M-C架构及原理 |
| 3.3.2 TDS M-C架构仿真及分析 |
| 3.3.3 TDS M-C架构实验验证及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于CTS系统的快速数字脉冲压缩算法研究 |
| 4.1 模拟脉冲压缩技术 |
| 4.2 数字脉冲压缩技术 |
| 4.2.1 时域数字脉冲压缩技术 |
| 4.2.2 频域数字脉冲压缩技术 |
| 4.3 快速数字脉冲压缩算法 |
| 4.3.1 基于线性相位采样及叠加的快速数字脉冲压缩技术 |
| 4.3.2 快速数字脉冲压缩算法仿真验证及分析 |
| 4.3.2.1 基于LPSA算法的CTS系统仿真模型设计 |
| 4.3.2.2 仿真结果对比及分析 |
| 4.3.2.3 LPSA算法计算复杂度分析 |
| 4.3.3 快速数字脉冲压缩算法实验验证及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于单路CTS及LPSA算法的中频系统FPGA实现 |
| 5.1 基于LPSA算法的数字逻辑电路设计与仿真 |
| 5.1.1 基于LPSA算法的数字逻辑电路设计 |
| 5.1.2 基于LPSA算法的数字逻辑电路Vivado功能仿真分析 |
| 5.1.3 基于LPSA算法的数字逻辑电路FPGA板级验证 |
| 5.2 单路CTS与LPSA算法相结合的中频系统FPGA实现 |
| 5.2.1 单路CTS与LPSA算法相结合的中频系统设计 |
| 5.2.2 ADC采样功能验证 |
| 5.2.3 单路架构与LPSA相结合的CTS系统实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 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 |
（7）低功耗生物信号采集前端研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.1.1 医疗健康 |
| 1.1.2 体育运动 |
| 1.1.3 脑机接口 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 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 生物电信号采集基础 |
| 2.1 生物电信号 |
| 2.1.1 心脏电信号 |
| 2.1.2 大脑电信号 |
| 2.1.3 常见生物电信号总结 |
| 2.2 采集电极 |
| 2.2.1 电极与电解液界面电化学反应 |
| 2.2.2 皮肤-电极阻抗模型 |
| 2.3 非理想干扰 |
| 2.3.1 空间电磁干扰 |
| 2.3.1.1 三电极采集系统 |
| 2.3.1.2 两电极采集系统 |
| 2.3.2 伪影干扰 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 生物电信号采集前端电路设计综述 |
| 3.1 仪表放大器性能指标 |
| 3.1.1 放大器带宽与增益 |
| 3.1.2 输入参考噪声与噪声能效因子 |
| 3.1.3 共模抑制比 |
| 3.1.4 共模和差模输入阻抗 |
| 3.1.5 共模和差模输入范围 |
| 3.1.6 电极失调电压抑制范围 |
| 3.1.7 总谐波失真 |
| 3.2 低频非理想消除的动态电路技术 |
| 3.2.1 斩波调制 |
| 3.2.1.1 斩波调制原理 |
| 3.2.1.2 斩波调制对共模抑制比的影响 |
| 3.2.1.3 斩波调制的主要非理想特性 |
| 3.2.2 自调零 |
| 3.2.2.1 输出失调存储 |
| 3.2.2.2 输入失调存储 |
| 3.2.2.3 噪声折叠 |
| 3.3 生物电信号采集仪表放大器主要结构 |
| 3.3.1 三运放 |
| 3.3.2 电流反馈仪表放大器 |
| 3.3.3 电流平衡仪表放大器 |
| 3.3.4 电容耦合仪表放大器 |
| 3.3.5 斩波稳定电容耦合仪表放大器 |
| 3.4 高性能仪表放大器电路设计技术 |
| 3.4.1 亚阈值区偏置 |
| 3.4.2 电流复用 |
| 3.4.3 输入阻抗提升 |
| 3.4.4 共模抑制比提升 |
| 3.4.4.1 右腿驱动 |
| 3.4.4.2 斩波和自调零 |
| 3.4.4.3 校正和修调 |
| 3.4.4.4 电源调节 |
| 3.4.4.5 其它 |
| 3.4.5 伪电阻 |
| 3.4.6 电极失调电压抑制 |
| 3.4.6.1 电流模式DSL |
| 3.4.6.2 电压模式DSL |
| 3.4.6.3 数字和模拟混合的电压模式DSL |
| 3.4.7 输出纹波抑制 |
| 3.4.7.1 反馈通路实现 |
| 3.4.7.2 信号通路实现 |
| 3.4.7.3 其它 |
| 3.4.8 共模输入范围提升 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 采用伪电阻斩波和电容失配校正的CCIA设计 |
| 4.1 CMRR提升技术和设计考虑 |
| 4.1.1 CCIA的CMRR分析 |
| 4.1.2 伪电阻斩波 |
| 4.1.2.1 斩波引入的剩余失调电压 |
| 4.1.3 基于逐次逼近的电容失配校正 |
| 4.2 电路实现 |
| 4.2.1 跨导放大器 |
| 4.2.2 两级积分和比较器 |
| 4.2.3 非理想因素 |
| 4.2.4 噪声分析 |
| 4.3 流片实现及测试结果 |
| 4.3.1 性能对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 采用共模复制的 130 dB CMRR的CCIA设计 |
| 5.1 CMRR分析 |
| 5.2 共模复制的原理和设计考虑 |
| 5.2.1 共模复制的原理 |
| 5.2.2 采用共模复制时的设计考虑 |
| 5.3 核心OTA实现 |
| 5.3.1 自屏蔽 |
| 5.3.2 共模输入范围 |
| 5.4 整体设计实现 |
| 5.4.1 共模复制精度 |
| 5.4.2 伪电阻 |
| 5.4.3 片上ESD和片外PCB寄生 |
| 5.4.4 第二级放大器 |
| 5.4.5 噪声分析 |
| 5.5 流片实现及测试结果 |
| 5.5.1 测试结果 |
| 5.5.2 性能对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 创新点总结 |
| 6.3 未来展望与工作建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）自供电汗液检测系统的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 汗液检测研究背景及意义 |
| 1.1.2 微能量采集的研究背景及意义 |
| 1.2 微创及无创检测技术国内外现状 |
| 1.3 微能量采集与自供电技术国内外现状 |
| 1.3.1 压电能量采集 |
| 1.3.2 摩擦电能量采集装置 |
| 1.4 本文研究主要内容 |
| 第2章 柔性汗液检测传感器设计 |
| 2.1 汗液检测依据及原理 |
| 2.1.1 汗液葡萄糖相关性分析 |
| 2.1.2 葡萄糖检测原理 |
| 2.1.3 三电极测量体系 |
| 2.2 柔性汗液传感器的制备 |
| 2.3 传感器性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 TENG发电原理及仿真分析 |
| 3.1 TENG发电原理 |
| 3.2 TENG的基础理论 |
| 3.2.1 基于Maxwell方程的TENG |
| 3.2.2 摩擦起电的关键特性 |
| 3.3 TENG输出特性 |
| 3.3.1 垂直接触式TENG输出特性 |
| 3.3.2 水平滑动式TENG输出特性 |
| 3.3.3 单电极式TENG输出特性 |
| 3.4 有限元分析及仿真 |
| 3.5 优化的等效电路模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 自供电系统优化及设计 |
| 4.1 表面结构设计及优化 |
| 4.2 改进的能量转换电路 |
| 4.3 实验平台搭建 |
| 4.4 实验与结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 系统设计与试验 |
| 5.1 系统设计 |
| 5.2 硬件设计 |
| 5.2.1 主控电路设计 |
| 5.2.2 检测电路设计 |
| 5.3 实验系统搭建与测试 |
| 5.3.1 测试系统 |
| 5.3.2 测试结果 |
| 5.4 数据无线传输及可视化 |
| 5.5 电化学测试软件 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（9）FMCW激光器低温漂驱动源设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 低温漂技术研究现状 |
| 1.2.2 半导体激光器驱动源研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 FMCW激光器低温漂驱动源方案设计 |
| 2.1 FMCW测距技术原理 |
| 2.2 DFB半导体激光器原理 |
| 2.2.1 DFB半导体激光器工作原理 |
| 2.2.2 半导体激光器工作特性 |
| 2.2.3 半导体激光器结构 |
| 2.3 激光器驱动系统设计原理 |
| 2.3.1 恒流驱动电路理论分析 |
| 2.3.2 恒温驱动电路设计原理 |
| 2.4 激光器驱动源低温漂设计 |
| 2.4.1 基准电路 |
| 2.4.2 运算放大器 |
| 2.4.3 低温漂精密电阻 |
| 2.4.4 程控温度补偿方法 |
| 2.5 低温漂驱动源方案设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 激光器低温漂驱动源硬件电路设计 |
| 3.1 低温漂任意波形恒流源电路 |
| 3.1.1 波形发生电路 |
| 3.1.2 可调偏压叠加电路 |
| 3.1.3 低通滤波电路 |
| 3.1.4 恒流输出电路 |
| 3.1.5 ARM处理器及网络通信电路 |
| 3.2 温度补偿模块 |
| 3.3 恒温驱动模块 |
| 3.3.1 温控方案设计 |
| 3.3.2 恒温驱动电路设计 |
| 3.3.3 PID补偿网络设计 |
| 3.4 PCB设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 低温漂驱动源程序设计 |
| 4.1 基于ARM的程序设计 |
| 4.1.1 波形发生程序设计 |
| 4.1.2 网口通信程序设计 |
| 4.1.3 PID控制程序设计 |
| 4.2 基于MATLAB上位机控制软件设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 系统测试及实验结果分析 |
| 5.1 下位机板卡调试 |
| 5.1.1 电源电路调试 |
| 5.1.2 网络通信电路调试 |
| 5.1.3 波形发生电路测试 |
| 5.1.4 恒流输出电路测试 |
| 5.1.5 温度补偿模块测试 |
| 5.1.6 恒温驱动电路测试 |
| 5.2 低温漂驱动源板卡测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（10）基于海思处理器的分布式数据采集系统桥接子系统硬件研发（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 相关研究概述 |
| 1.2.1 分布式数据采集系统研究现状 |
| 1.2.2 国产化产业现状 |
| 1.2.3 处理器技术及国产化进展 |
| 1.2.4 FPGA技术及国产化进展 |
| 1.3 研究内容和论文组织结构 |
| 1.3.1 论文研究内容 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 2 系统总体设计 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.2 系统整体方案设计 |
| 2.2.1 方案可行性分析 |
| 2.2.2 主要国产芯片选型 |
| 2.2.3 系统总体架构与模块划分 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 系统硬件详细设计 |
| 3.1 海思处理器模块设计 |
| 3.1.1 DDR3 SDRAM模块 |
| 3.1.2 千兆以太网模块 |
| 3.1.3 PCIe数据传输模块 |
| 3.1.4 eMMC模块 |
| 3.1.5 UART模块 |
| 3.1.6 JTAG模块 |
| 3.2 国微FPGA模块设计 |
| 3.2.1 DDR3 SDRAM模块 |
| 3.2.2 百兆以太网模块 |
| 3.2.3 与处理器交互模块 |
| 3.2.4 SPI Flash模块 |
| 3.2.5 其他模块 |
| 3.3 系统支持模块设计 |
| 3.3.1 时钟模块 |
| 3.3.2 电源模块 |
| 3.4 国微FPGA逻辑功能设计 |
| 3.4.1 百兆以太网传输模块 |
| 3.4.2 DDR缓存模块 |
| 3.4.3 PCIe传输模块 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 系统硬件实现 |
| 4.1 PCB布局设计 |
| 4.2 PCB叠层设计 |
| 4.3 PCB布线和关键信号仿真 |
| 4.3.1 PCB布线规则 |
| 4.3.2 DDR3 SDRAM布线与仿真 |
| 4.4 系统PCB设计结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 系统测试 |
| 5.1 系统硬件调试 |
| 5.2 电源测试 |
| 5.2.1 电源纹波和噪声测试 |
| 5.2.2 电源上电时序测试 |
| 5.3 关键信号测试 |
| 5.3.1 时钟模块测试 |
| 5.3.2 PCIe眼图测试 |
| 5.4 系统功能测试 |
| 5.4.1 接口功能测试 |
| 5.4.2 整机功能测试 |
| 5.5 系统功耗测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
四、IDT集成通信处理器提高系统带宽（论文参考文献）
- [1]面向多维复用的硅基亚波长结构集成光子器件研究[D]. 许弘楠. 浙江大学, 2021(01)
- [2]超高频集成声光互作用机理研究[D]. 朱雅楠. 北京交通大学, 2021
- [3]基于RISC-V的SAW回波频率估计的加速器设计[D]. 李翔. 山东大学, 2021(12)
- [4]面向模拟光链路的硅基光子调控器件及系统研究[D]. 张强. 浙江大学, 2021(01)
- [5]面向嵌入式系统的实时传输与接口技术研究[D]. 廖张梦. 浙江大学, 2021(01)
- [6]星载宽带多通道微波辐射计中频关键技术研究[D]. 赵权. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]低功耗生物信号采集前端研究[D]. 张三锋. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]自供电汗液检测系统的设计与研究[D]. 谢兆楠. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [9]FMCW激光器低温漂驱动源设计[D]. 王利群. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [10]基于海思处理器的分布式数据采集系统桥接子系统硬件研发[D]. 蔡熙. 浙江大学, 2021(01)