一、高速模数转换的方法及器件的实现（论文文献综述）
何红霞[1]（2021）在《微波光子模数转换关键技术研究》文中提出高速高精度模数转换器是许多现代信息系统不可或缺的组成部分,尤其是对于性能要求较高的超宽带应用,如军用雷达、宽带无线接入网络、生物医学成像和光通信等。然而,传统电子模数转换器存在所谓的“电子瓶颈”,在带宽和时间抖动等方面受到较为严重的限制。在此背景下,使用具有超高带宽、超低损耗以及抗电磁干扰等优势的微波光子技术来提升模数转换系统的性能,是一项具有重大学术价值和应用价值的研究课题。论文首先从模数转换技术的研究背景出发,介绍了四类典型的光子模数转换方案的基本原理和发展状况。针对现有技术存在的问题,本文提出并验证了一些新型的实现结构和改进方案。在移相光量化技术方面,分析了系统存在的比特精度较低和阈值判决误差问题,针对这两个问题,分别提出并实验验证了两种改进方案,还通过仿真研究偏置漂移对系统性能的影响。提出并实验验证了一种全新的光子flash ADC串行方案,讨论了方案的性能改进,非均匀量化的实现,以及适用于大信号输入的实现方案。另外,提出了基于相位调制的光子时间拉伸系统并详细分析了系统的各项特性,仿真和实验均验证了理论模型的正确性。论文的主要创新点如下:（1）针对移相光量化系统存在的比特精度较低和阈值判决误差这两个问题,分别提出了基于线性组合原理的改进方案和基于平衡探测的自适应阈值判决方案,得到实验验证。基于线性组合原理的改进方案将移相光量化系统的输出信号通过电路模块进行线性组合,以此增加量化通道的数量,从而以较小的代价提高系统的标称比特精度。自适应阈值判决方案利用双输出调制器和平衡探测器将移相光量化系统的阈值始终保持在零电压,从而避免由采样脉冲光功率抖动引起的阈值判决误差。通过自适应和非自适应两种阈值判决方案的对比实验,验证了自适应阈值判决提高系统比特精度的有效性。（2）首次提出一种全新的光子flashADC方案,在光域实现串行结构的模数转换,可大幅降低系统的复杂度,并得到实验验证。该方案利用多波长脉冲采样和光纤的群速度色散效应,在大大减少比较器使用数量的同时还可以实现非均匀量化。提出并仿真验证了适用于大信号输入且结构更为简化的方案,通过合理设置多波长脉冲的功率比,可应对调制非线性对量化过程的影响。针对简化方案比特精度低且采样脉冲最大-最小功率比大的问题,提出了一种基于双输出调制器的改进方案。（3）提出一种基于相位调制的光子时间拉伸系统,相比于基于幅度调制的时间拉伸系统,极大地简化了系统结构且具有更高的稳定性。由于具有亚倍频程的带宽,该系统可以避开二阶非线性杂散的影响。根据严格的数学分析推导出了系统输出的所有频率分量,并通过仿真和实验验证理论分析的正确性。针对色散引起的功率衰落问题,提出了一种同时采用相位调制器和推挽强度调制器的双通道PTS系统,以克服功率衰落导致的系统带宽受限问题。
刘月[2]（2021）在《光模数转换系统的性能研究》文中研究说明模数转换器（Analog to digital converter,ADC）是连接模拟信号与数字信号的桥梁。在信息处理过程中,模数转换器扮演着非常重要的角色,尤其在高速通信、雷达系统以及医学成像等领域,发挥着重要作用。然而,由于时间抖动以及比较器模糊等局限性,传统的电ADC很难满足现代通信系统对高采样速率和高转换精度这两个主要方面的需求。为了克服这些瓶颈,借助光子技术的模数转换方案成为模数转换领域热门的研究方向之一。目前已报道的多种光模数转换方案中,基于移相光量化的全光模数转换（OADC）方案具有结构简单等优势,且具有可集成的巨大潜力。因此,论文围绕基于移相光量化原理的光模数转换器展开了研究,从系统层面分析其性能及量化增强方案。论文的主要工作如下:（1）搭建了基于移相光量化的级联多模干涉耦合器（cascade step-size multimode interference coupler,CSS-MMI）型 OADC 的系统仿真平台及OADC性能测算平台。仿真分析了有效量化位数（effective number of bits,ENOB）为 3.32 bit（10个量化等级）的 OADC 的系统性能（采样光脉冲重复率为50 GHz,正弦模拟信号为7.11 GHz时）。通过分析各单元器件的误差对ENOB的影响,给出了当要求OADC保持ENOB大于等于3 bit时各个单元器件应达到的指标要求,对OADC芯片的整体设计具有重要指导意义。（2）提出了一种提高OADC量化位数的方案。与基于CSS-MMI的OADC方案相比,该方案在提高量化位数的同时,大大减少了系统中单元器件数量和输出端口数量,由此大大减小了系统复杂度。该方案采用一个1×4 MMI和一个3×5MMI实现了 5个通道的移相光量化,在此基础之上,通过增加一个并联的马赫曾德调制器（Mach-Zehndermodulator,MZM）并使其半波电压是前端用于采样的相位调制器的二倍,即可实现6个端口输出20个量化等级（ENOB为4.32 bit）的全光量化;而基于CSS-MMI的OADC则需要9个端口并只能输出18个量化等级（ENOB为4.17 bit）。通过对比上述新旧两种方案的系统性能表明,当ENOB下降1 bit时,所提新方案可容忍高达9.6%的采样脉冲幅度抖动和高达0.5 ps的采样脉冲时间抖动,以及16%的MMI输出通道功率不均衡度;相比之下,旧方案（CSS-MMI 9端口方案）仅能容忍5.3%的幅度抖动和0.4 ps的采样脉冲时间抖动,以及10.9%的MMI输出通道功率不均衡度。进一步验证了论文所提新方案的鲁棒性。
何妍[3]（2021）在《光模数转换器中量化编码方法研究》文中认为模数转换器（Analog-to-digital Converter,ADC）作为关键的前端信号处理器,是连接模拟和数字世界的桥梁。目前,具有更高采样率、更大带宽和更好性能的ADC已成为如高速光通信系统、超宽带无线系统以及需要对输入信号进行高速数字化的实时信号采集和处理系统的重要组成部分。传统的电子ADC由于其固有的孔径抖动和比较器模糊等问题,在这些先进的高频系统应用中受到限制。而利用超低抖动光脉冲作为采样源的光ADC,因其高采样速率、高带宽的特点,具有能够克服电子瓶颈的可能性,是未来超高速ADC的一种有前景的技术。近年来,关于光ADC研究主要集中于光器件或实验方案的设计,鲜有在结合或扩展到信号处理算法领域方面的报道。考虑到信号处理算法在ADC的信号重构和性能提升上的重要性,本论文致力于光ADC后端信号处理方面的研究,通过算法设计、研究和实现,以提升光ADC系统的性能。本文的主要研究内容与成果如下:1、根据3.32比特全光量化器的量化曲线和编码特点,以及量化系统的实际工作条件,分析了系统噪声所导致的错误编码概率模型,根据概率模型得到的不同输出误码结果,本文有针对性地提出了相应的误码识别和纠错算法,并以伪代码的形式给出。本文提出的算法还弥补了此前大部分文献仅研究单频正弦输入的不足,结合信号处理领域的最新进展,把输入信号类型扩展至所有的带限信号输入,使得实际ADC的应用场景更广泛。仿真结果表明,随着噪声水平的逐渐增加,纠错算法对于输出数字信号的信噪比的改善越明显,且始终维持了3dB至7dB的信噪比提高,在不同的噪声水平下此算法的纠错能力得到了验证。2、提出了一种新型的模ADC结构,其将现有的光ADC方案与信号恢复算法结合,克服了传统ADC在动态范围上的屏障,实现了高动态范围的光ADC。由于相关的模信号恢复算法并未考虑信号量化过程,但信号量化在ADC中必不可少,本文在考虑ADC的量化噪声之后,重新定义并证明了保证模信号恢复的充分条件,也即从低动态范围的量化模样本中成功恢复出高动态范围的原始模拟信号所需的采样率条件,并且以数值仿真的结果验证了此信号恢复的充分条件;本文还讨论了使用其他的模信号恢复算法时的恢复条件,仿真和比较了不同恢复算法的性能优劣。最后,通过实际5通道级联型多模干涉耦合器搭建的光ADC系统,实验验证了其具有模操作以及实现高动态范围光ADC的可行性。实验结果表明,通过提升输入信号动态范围,使得原光ADC系统的有效量化比特位数提高了 2.8比特。
刘洁[4]（2021）在《光电模数转换关键技术研究》文中提出光电模数转换技术借用了光子技术在高速、宽带信号处理方面的优势,运用光学技术代替电采样的方式,可以提高采样速率和带宽,提升模数转换的性能。介绍了国内外光电模数转换技术的研究现状,对现有的光电模数转换结构进行分类,分析了不同结构的优势和劣势。本文基于光延迟的光电模数转换技术,内容如下:首先采用光采样电量化模数转换方案,时钟分配模块产生高速的电脉冲调制直流光信号产生光脉冲,调制器的带宽达到40GHz。光脉冲通过分路模块后采用光纤延迟线使光脉冲在时域上分离,并通过光调制模块对模拟信号进行采样。采用光纤色散技术对采样后光脉冲进行展宽,展宽后光脉冲经过光探测模块被电子模数转换器接收并量化。然后基于光采样电量化系统的关键技术,讨论了系统各个模块产生的误差,推导了系统各幅度一致性和延迟一致性与有效位数的关系,并用Matlab绘制了仿真曲线,定量地分析了不同信号频率下采样幅度和延迟一致性对系统有效位数的影响趋势。最后搭建了八通道光电模数转换实验系统,采用成本较低的F-P宽谱光源调制高速电脉冲的方式产生12GHz的光采样脉冲,相邻通道间的延迟差为83.3ps,使脉冲在时域上分离。整个光采样通道的延迟精度控制在1ps以内,保证系统有较高的延迟一致性。在实验数据的基础上引入不同幅度误差,讨论了其有效位数变化的趋势;在各种信号频率条件下讨论了延迟误差对有效位数的影响。实验系统结合了光采样的高采样速率和电量化的高精度的优势,采样速率达到了12GS/s,采样过程采用宽带调制器,系统带宽达到了10GHz。实验对505MHz到1.5GHz范围内的信号进行采样,经过数据处理软件得到了信号时域采样点图和频谱图。随着信号频率的提高,系统的有效位数逐渐下降,低频和高频的有效位数分别为7.25bit@505MHz和5.45bit@1.505GHz。采用DFB窄线宽激光器代替F-P光源产生采样光脉冲,消除了光脉冲顶部的幅度抖动,提出了一种基于窄线宽激光器的光脉冲展宽方法,通过多路延时反射实现光脉冲的时域分离,通过光耦合模块耦合实现光脉冲展宽。
田诗园[5]（2021）在《光电模数转换信号处理技术研究》文中提出信号的模数转换（ADC）技术是微波信号处理中的重要环节,被广泛的应用在自动控制、高速成像、太空探测、传感器网络等领域。传统的电子ADC因为受到载流子迁移速度的限制,在保证量化精度的前提下很难达到更高的采样速率。为了获得高采样速率、大带宽的ADC,光电ADC系统成为了突破电子ADC瓶颈的一个重要方向。本论文的主要内容包括:首先,在光延迟技术的基础上,设计了一种光采样电量化的模数转换系统方案。该方案采用高速电脉冲对宽谱光源进行开关调制,产生采样光脉冲。然后将采样光脉冲分为多路引入等差延迟,使得各个通道的采样脉冲在时域形成均匀交替的分布,从而提高系统的采样速率。将模拟信号功分为多路对并行的多通道采样光脉冲进行强度调制,然后采用色散光纤对信号光脉冲进行色散,将信号脉冲展宽,最后将展宽后的信号脉冲送入量化模块进行电域内的量化。其次,根据前面提出的模数转换系统设计方案,搭建了 8通道的光电模数转换系统,对系统的光路及电子器件进行了配置,后端利用FPGA可以获取各通道EADC的量化数据,通过上位机中的软件可以实时读取转换后的数据流。整个实验系统实现了 12GS/s的高速采样,信号处理的带宽可以达到3.3GHz。基于搭建的实验系统,详细介绍了后端多路数字信号的处理流程及方法,提出了对多通道数字信号幅度一致性及非线性的校正方法,并验证了其可行性;通过多通道数字信号的校正方法,在经过数字滤波后,实验系统的有效位数得到了有效的提升。对于小于755MHz的低频正弦信号,系统的有效位数可以达到7bit以上;对于1505MHz的高频正弦信号,系统的有效位数可以提升2.4bit左右。根据数据处理结果分析,实验系统的高频有效位数可以达到5.4bit@1.505GHz;系统的3dB带宽可以达到3.3GHz。进一步的,根据系统误差,提出了一种多路并行光采样模数转换数据融合方案,该方案主要采用一种与信号幅度相关的非线性校正方法对多通道数据进行优化处理,从而达到提高系统有效位数的效果。
丁留琼[6]（2021）在《可级联提高分辨率的ADC结构设计与验证》文中指出无线通信、航空航天和智能检测等领域的快速发展对模数转换器（ADC）提出了高分辨率、高转换速度的要求。在成熟结构的ADC中,逐次逼近型（SAR）ADC、增量-累加（Σ-Δ）ADC是高分辨率模数转换器的代表,其分辨率可以做到20位以上,但转换速度仅在KSPS级别;全并行（FLASH）ADC可以做到GSPS的转换速度,但其分辨率较难达到8位以上。流水线型（PIPELINE）ADC结构是对全并行ADC低分辨的一种改进,但在高转换速度的条件下,其分辨率仍难做到16位以上。传统两步式子区间结构将模数转换过程分为粗转换和细转换两个过程,也是一种对全并行结构的改进,但分辨率提升不明显以及庞大的电阻分压网络限制了其发展。鉴于成熟架构的ADC在分辨率和转换速度上各有侧重点,本文对模数转换器结构进行了一定改进,提出了两种高分辨率和高转换速率并举的高性能可级联结构ADC的设计。本文在传统流水线型ADC结构的基础上,提出了一种对其MDAC模块改进的余量传递型级联结构,此种结构不使用级间放大器并用结构简单的开关选通阵列替代复杂结构的DAC模块,减小了系统复杂度和噪声引入,使得级联结构ADC系统在动态特性和功耗、面积方面均有改善。采用基于Verilog-A的理想器件模型对两级、三级和四级级联结构ADC系统进行了建模和仿真,说明了结构的可行性。本文还提出了一种子区间参考电压传递型级联结构ADC,此种结构在传统两步式子区间ADC的基础上对其分压电阻网络规模进行了改进,此外还增加了级间传输量和级间同步电路的设计,使得此结构还具备传统两步式子区间结构所不具备的可扩展性。仍用基于Verilog-A的理想器件模型对两级、三级和四级系统进行了建模和功能仿真,说明了该结构比余量传递型更具备速度和转换精度优势。在验证了子区间参考电压传递型级联结构可行性的基础上,采用基于0.18um工艺的CMOS技术设计了转换速率为50MSPS的两级16位系统,进行了功能仿真和动态特性仿真并对关键电路模块进行了版图设计。仿真结果为:信噪比（SNR）约为107.58dB,信噪失真比（SINAD）约为89.05dB,无杂散动态范围（SFDR）约为98.38dBc,总谐波失真约为0.0035%,有效分辨率（ENOB）达到14.49bit。
鲁竞原[7]（2021）在《激光三维成像焦平面阵列读出电路设计》文中指出激光三维成像是一种实用的光电探测技术,属于主动成像,经过后端的信号处理实现三维成像。近年来,激光三维成像技术在汽车智能驾驶、三维人脸识别、增强现实等新兴技术领域应用广泛,同时在军事领域也有广阔的应用前景。激光三维成像技术的基本原理是通过照射激光脉冲,从探测场景中采集反射的辐射线,完成对目标的三维立体成像,以达到探测目的。本文设计了基于线性模式APD（Avalanche Photo Diode,雪崩光电二极管）器件的快照式焦平面阵列读出电路。焦平面阵列读出电路基于0.18μm CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体）工艺,像元中心间距150μm、阵列规格32×32,主要技术指标为:帧频500Hz、时间数字信号位数16bits、精度0.5ns、强度数字信号位数12bits。焦平面阵列读出电路时间信号与强度信号均为数字输出,提高抗干扰能力。本文对数字信号、强度信号的读出做出仿真设计与分析,包含各模块仿真、总体仿真、分析了误差来源,并提出了误差校正方案。版图布局考虑到像元中心间距限制与高频信号对高精度模拟信号的干扰。论文主要工作如下:1、分析了激光三位成像总体设计方案、详细分析对比了各种时刻鉴别方案,提出了适用于本文指标要求的基于时间幅度转换的时刻鉴别方案。2、设计了焦平面阵列读出电路整体结构、对主要模块进行了分析、对整体电路进行了仿真,整体电路有良好的线性,时间精度为0.5ns,帧频为500Hz、时间信号与强度信号分别为16bits与12bits。3、提出了误差分析与消除方案,设计了校正结构并进行了分析仿真验证,结果显示提出的校正方案可以校正误差。论文创新点如下:1、为实现对时间信号与强度信号的同时读取,设计出结合了像素级时间数字信号处理与列级强度数字信号处理的电路结构,提高了输出帧频与时间信号精度。2、为解决像元版图大小限制与高精度时间信号传输问题,设计了一种适用于高精度低功耗的数字信号传输系统,并做出分析与版图设计。经过验证,该结构有更小的版图面积与更低的功耗。
李鸿松[8]（2021）在《高速高精度虚拟示波器硬件设计与实现》文中研究说明随着电子应用技术、计算机总线技术和模数转换器的快速发展,计算机软件技术与电子仪器相结合创造了一种全新的计算机仪器系统概念—虚拟仪器。虚拟仪器是一种可按需求更改的、自动化和人性化的测试测量仪器系统。为了充分利用计算机强大的数据计算、分析和处理能力与硬件仪器的采集和测试测量能力,虚拟仪器可以通过计算机软件开发技术将计算机的各种资源与由硬件搭建的各种仪器进行结合,使得通过不同的软件模块可以获得不同的仪器功能。用户可以根据现有的计算机资源和当前的测试需求,能够轻松完成系统仪器的开发设计,利用由硬件搭建的数据采集卡与计算机软件所开发的上位机软件进行信号的采集、检测、处理分析显示等功能。基于虚拟仪器思想所演变的虚拟示波器主要由硬件采集系统来完成信号的采集、处理分析和输出,计算机外围硬件配合操作。虚拟示波器架构思想的出现打破了传统仪器的设计结构方案,通过计算机软件技术来代替硬件电路,将传统示波器由硬件实现的数据分析、信号处理、频谱分析、信号显示等功能都改为由计算机来完成,提高了工作效率,减少了研发时间。基于此,本文重点开展虚拟示波器的系统设计、硬件设计和调试分析等工作,完成虚拟示波器的整体开发。本文首先分析了传统示波器的基本原理,包括模拟示波器和数字示波器的基本要素,和虚拟示波器的结构构造以及相比传统示波器所呈现的优点,确定了虚拟示波器的开发流程,分析虚拟示波器的结构组成和确定系统总体设计方案,并开展了主要的芯片选型以及整个硬件系统PCB的设计要求。在上述研究的基础上,重点进行了虚拟示波器整个硬件中数据采集系统的开发,包括模拟前端处理的信号调理电路、模数转换电路、高频时钟产生电路、PCIE接口电路和FPGA逻辑控制设计等,并完成了硬件电路设计与实现。最后进行了系统测试环境的建设,并开展了实际系统测试,内容包括前期借助matlab软件对系统采样率、分辨率和带宽的测试,以及后期基于上位机和硬件采集系统的联合测试。其测试数据表明虚拟示波器的最高采样率为3 Gsps,最高分辨率为12 bits,模拟带宽在2.5 GHz,且该数据采集系统已经应用于相关医疗测试设备中。
马宁宇[9]（2021）在《光纤布里渊传感器采集控制硬件设计》文中认为光纤传感器起源于上世纪70年代,自诞生以来就是光学、电子领域的前沿研究内容。由于其在机械、电子仪器仪表、航天航空、石油、化工、食品安全等领域的生产过程自动控制、在线检测、故障诊断等方面的重要用途,各国都在研制成本更低、精度和分辨率更高的光纤传感器系统。本项目研究的光纤传感器基于光纤布里渊散射,相比于其他光纤传感器,具有测量距离长、空间分辨率高、测温精度高的特点。同时,布里渊光纤传感器的系统复杂,需要硬件、软件光学系统和算法的支撑才能达到最佳表现。在硬件系统中,模数转换系统和FPGA承担了系统中最关键的数据采集、数据处理角色,直接关系到分辨率、精度、性能等最重要的参数,在整个系统中成本最高。论文以FPGA为核心,开发了光纤布里渊传感器采集控制模块,设计了4路250Mbps、14bit模数转换的软件和硬件,在FPGA中通过仿真单片机实现对高速AD芯片的配置和监控,实现了对传感信号的高速实时采集。
王心怡[10]（2020）在《基于硅基光学延迟线的波长-模式脉冲交织器研究》文中指出硅基光电子集成芯片具有尺寸小、集成度高等优点。近年来,它们受到了学术界的广泛关注。随着各类硅基光电子分立器件性能的提高,人们越来越不满足于单一器件的功能实现,而是往大规模集成化方向发展,即把多个电子和光子分立元件集成在同一芯片上,实现复杂的功能。硅基光电子技术以其高集成度和互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容的优势,近些年来在数据通信等领域发挥着重要作用。基于硅光技术,人们对各种类型的激光器、调制器、探测器和光开关展开了深入研究。光延迟线在光通信领域具有很好的应用前景,基于延迟线结构的脉冲复用可以提高光脉冲的重复率,从而生成高频脉冲。高频脉冲在数据通信、光子信号处理、光学模数转换等领域中起着重要作用。本文对基于光延迟线结构的片上集成光子器件进行了研究。利用多种光脉冲交织复用方式,实现了脉冲重复率的提升,可用于对微波信号的高速光采样。首先,论文介绍了延迟线芯片的基本概念和参数指标,并讨论了其具体结构和实现方案。从延迟调节范围、调节精度、传输损耗、功耗和芯片尺寸等角度出发,阐明了延迟线的结构特征,为下文各种脉冲交织器的实现提供理论依据。接着,论文从脉冲复用方式入手,分别研究了波分复用（WDM）和模分复用（MDM）的几个关键器件,并介绍了各种器件结构的工作原理和设计方案。对于MDM器件,本文分析了波导中支持的多种模式,并对波导耦合生成的高阶模式进行了仿真分析。本文还对波长-模式交织器所用到的分立器件和整个系统进行了仿真,证明了波长-模式交织方案的可行性。接着,为了实现脉冲的时分复用,本文提出了一种连续可调的延迟线,该延迟线结合了环形谐振器和马赫-增德尔干涉仪（MZI）开关阵列。开关阵列提供大范围数字式延迟调节,而微环则提供小范围延迟微调。开关采用MZI级联结构,提高了开关消光比。延迟线芯片在60 nm厚的硅波导平台上实现,平均波导损耗为0.35 d B/cm。最大延迟调节范围为1.28 ns,片上插入损耗为12.4 d B,包括由测试端口引起的损耗。在不同延迟时间下,30 Gbps开关键控（OOK）信号通过延迟线芯片传输具有较高的信号保真度。该光学延迟线芯片具有可重构性,可以用于调整脉冲序列。光脉冲多路复用基于延迟线芯片实现,开关被设置为均匀分光比。这样的光时分复用（OTDM）方案可用于产生高重复率脉冲串,可应用于光学采样。调整开关分光比和可调光衰减器（VOA）的衰减值提供不同的脉冲幅度时,可实现准任意波形生成（QAWG）。基于延迟线芯片实现OTDM和QAWG,证明了该芯片的灵活性和可重构性,能作为可编程光信号处理器使用。本文还对如何进一步提升延迟线芯片性能进行了讨论。随后,本文提出并实现了一个基于硅光集成平台的8通道波长-模式光脉冲交织器。波长和模式复用技术相结合,可以提高脉冲的重复率,而同时又不会增加单维度复用的复杂性。交织器使用级联MZI结构作为波分复用（解复用）器,将非对称定向耦合器用作模式复用（解复用）器,并将各种长度的硅波导用作延迟线。论文对交织器各个分立器件参数（如波导损耗、延迟误差和通道带宽等）对交织脉冲的损耗、延迟间隔、峰值能量、脉冲宽度和串扰等一系列指标影响进行了研究,为交织器的实现奠定了基础。实验验证了脉冲序列具有125 ps的时间间隔,延迟误差为3.2%。然后,本文在波长-模式交织器的基础上,将脉冲幅度调节和高速采样功能纳入,构成了一个硅光集成的光学采样系统。高重复率光学采样脉冲是通过将低重复率输入光脉冲与WDM和MDM相结合而获得的。WDM脉冲交织器由具有线性差分延迟的反馈型阵列波导光栅（AWG）构成。它可以实现自动波长对准,且结构紧凑、色散大、损耗低。交织脉冲的幅度可以通过反馈波导中的衰减器进行调节。多模波导中的两个高阶模用来进一步提高脉冲重复率。光学采样脉冲被多模MZI调制器调制,调制器两臂集成了“L型”PN结,提高了调制效率。采样后的脉冲由模式和波长解复用器分开,后端再做并行处理。多模调制器可以实现30 Gb/s OOK调制。多波长脉冲使用由双环耦合马赫-增德尔干涉仪（DR-MZI）构成的WDM滤波器分离,该结构具有较高的消光比。模分复用脉冲交织和分离是由非对称定向耦合器构成的模式复用（解复用）器完成。由于同时使用了波长和模式复用技术,因此脉冲重复率可以大幅提高。在实现的集成芯片中,脉冲重复率提高了8倍,这受限于后端WDM滤波器的数量。所有功能模块,包括高速调制器、偏振分束器、旋转器、延迟线以及WDM和MDM器件,都集成到了单个硅光集成芯片中,充分利用了硅光的集成能力。高速采样芯片的成功研制为在单片上实现模数转换提供了基础。论文最后对研究课题做出了总结,针对硅基脉冲交织器提出了未来研究工作展望。
二、高速模数转换的方法及器件的实现（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、高速模数转换的方法及器件的实现（论文提纲范文）
（1）微波光子模数转换关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微波光子技术介绍 |
| 1.3 微波光子模数转换技术研究现状 |
| 1.3.1 基于马赫曾德尔调制特性的量化编码 |
| 1.3.2 光子时间拉伸技术 |
| 1.3.3 时间波长交织的光采样 |
| 1.3.4 基于非线性效应的量化编码 |
| 1.4 本文的主要工作和章节安排 |
| 第2章 移相光量化技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 移相光量化系统 |
| 2.2.1 基本原理 |
| 2.2.2 编码特性 |
| 2.2.3 有效比特位 |
| 2.3 基于线性组合原理的改进方案 |
| 2.3.1 系统设计 |
| 2.3.2 实验结果 |
| 2.3.3 性能分析 |
| 2.4 基于平衡探测的自适应阈值判决方案 |
| 2.4.1 阈值判决与平衡探测原理 |
| 2.4.2 系统设计 |
| 2.4.3 实验结果 |
| 2.4.4 性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 FlashADC的光子串行方案 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FlashADC介绍 |
| 3.2.1 基本原理 |
| 3.2.2 编码特性 |
| 3.3 基于多波长采样的光子串行实现方案 |
| 3.3.1 系统设计 |
| 3.3.2 仿真与实验结果 |
| 3.3.3 性能改进分析 |
| 3.3.4 实现方案的可行性分析 |
| 3.4 非均匀量化的实现 |
| 3.5 大信号输入情况下的实现方案 |
| 3.5.1 系统设计 |
| 3.5.2 仿真与结果讨论 |
| 3.5.3 方案改进 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于相位调制的光子时间拉伸技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光子时间拉伸系统 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 非线性失真 |
| 4.2.3 色散引起的功率衰落 |
| 4.3 基于相位调制的光子时间拉伸系统 |
| 4.3.1 理论模型 |
| 4.3.2 频率响应及带宽计算 |
| 4.3.3 各阶非线性失真分量计算 |
| 4.3.4 仿真与实验结果 |
| 4.4 基于双通道结构的带宽改进方案 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的主要研究成果及项目支持 |
（2）光模数转换系统的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光模数转换的研究概况 |
| 1.2.1 光电混合模数转换技术的研究现状 |
| 1.2.2 全光模数转换技术的研究现状 |
| 1.3 光模数转换系统的性能指标和测试方法 |
| 1.3.1 OADC的性能指标 |
| 1.3.2 OADC性能的测试方法 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 基于CSS-MMI的光模数转换器的系统模型研究 |
| 2.1 基于CSS-MMI的光模数转换系统的原理 |
| 2.2 重频光脉冲对系统的性能影响分析 |
| 2.2.1 脉冲幅度波动对系统影响的分析及仿真结果 |
| 2.2.2 脉冲时间抖动和脉冲宽度对系统影响的分析及仿真结果 |
| 2.3 电光调制器对系统的性能影响分析 |
| 2.3.1 电光调制器的高频特性对系统影响的分析及仿真结果 |
| 2.3.2 电光调制器的温漂对系统影响的分析及仿真结果 |
| 2.4 MMI量化器对系统的性能影响分析 |
| 2.4.1 MMI通道不均衡对系统影响的分析及仿真结果 |
| 2.4.2 MMI移相偏差对系统影响的分析及仿真结果 |
| 2.5 光电探测器对系统的性能影响分析 |
| 2.6 阈值比较器对系统的性能影响分析 |
| 2.6.1 参考电压抖动对系统影响的分析及仿真结果 |
| 2.6.2 最小识别电压精度对系统影响的分析及仿真结果 |
| 2.6.3 PLL的相位噪声对系统的性能影响分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于MMI的光模数转换器量化位数增强技术研究 |
| 3.1 系统原理 |
| 3.2 仿真系统的分析和建模 |
| 3.3 系统性能分析 |
| 3.3.1 全光采样模块对系统性能影响的分析与仿真结果 |
| 3.3.2 全光量化模块对系统性能影响的分析与仿真结果 |
| 3.3.3 电输入和电数字输出对系统性能影响的分析与仿真结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
（3）光模数转换器中量化编码方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光模数转换器纠错算法技术的研究现状 |
| 1.3 高动态范围模数转换器的研究现状 |
| 1.4 本论文研究内容及论文结构安排 |
| 第二章 基于CSS-MMI的光ADC基本原理和模型 |
| 2.1 基于CSS-MMI的光ADC系统 |
| 2.1.1 光ADC系统关键的性能指标 |
| 2.2 光ADC系统影响因素 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 光ADC系统的编码和误码模型及纠错算法研究 |
| 3.1 光ADC系统的编码模型 |
| 3.2 光ADC系统的误码模型 |
| 3.2.1 误码概率模型 |
| 3.2.2 有效码到无效码的误码 |
| 3.2.3 有效码之间的误码 |
| 3.3 系统误码的纠错算法 |
| 3.3.1 有效码到无效码的误码纠错方案 |
| 3.3.2 有效码之间的误码纠错方案 |
| 3.3.3 算法及伪代码 |
| 3.4 仿真结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高动态范围光ADC的研究 |
| 4.1 高动态范围光ADC的理论基础 |
| 4.1.1 无限采样定理 |
| 4.1.2 高动态范围光ADC的数学模型 |
| 4.2 高动态范围光ADC的信号恢复条件 |
| 4.2.1 改进后的量化模信号的采样率下界 |
| 4.2.2 仿真实验 |
| 4.2.3 讨论针对其它算法模型下的恢复条件的改进 |
| 4.3 高动态范围光ADC的信号恢复算法及仿真 |
| 4.3.1 N阶差分算法 |
| 4.3.2 商跟踪算法 |
| 4.3.3 小波滤波及LASSO算法 |
| 4.3.4 仿真实验 |
| 4.4 实验验证与结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（4）光电模数转换关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光电模数转换研究背景及意义 |
| 1.2 光电模数转换技术研究现状 |
| 1.2.1 光辅助ADC |
| 1.2.2 电采样光量化ADC |
| 1.2.3 光采样电量化ADC |
| 1.2.4 全光模数转换系统 |
| 1.3 小结 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 光电模数转换原理 |
| 2.1 光电模数转换系统原理方案 |
| 2.2 光脉冲产生 |
| 2.3 多通道延迟模块 |
| 2.3.1 光分路器 |
| 2.3.2 光纤延迟线 |
| 2.4 多通道光脉冲调制与脉冲展宽 |
| 2.5 多通道探测与电模数转换模块 |
| 2.5.1 光电探测器 |
| 2.5.2 电模数转换模块 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 光电模数转换关键技术研究 |
| 3.1 延迟误差对系统有效位数的影响 |
| 3.1.1 单通道延迟误差对有效位数的影响 |
| 3.1.2 多通道延迟一致性对有效位数的影响 |
| 3.2 光分路模块对有效位数的影响 |
| 3.3 光脉冲调制模块对有效位数的影响 |
| 3.4 光探测模块对有效位数的影响 |
| 3.4.1 探测器噪声对有效位数的影响 |
| 3.4.2 探测器电压响应度一致性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 光电模数转换实验研究 |
| 4.1 实验装置测试 |
| 4.1.1 调制器阵列非线性测试 |
| 4.1.2 采样通道延迟测试 |
| 4.1.3 色散展宽测试 |
| 4.2 八通道模数转换实验系统 |
| 4.2.1 实验系统搭建 |
| 4.2.2 采样前延迟匹配 |
| 4.2.3 实验结果 |
| 4.3 实验误差分析 |
| 4.3.1 幅度一致性对实验结果的影响 |
| 4.3.2 延迟一致性对实验结果的影响 |
| 4.3.3 光源对实验结果的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（5）光电模数转换信号处理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光电模数转换的研究意义 |
| 1.2 模数转换器的基本介绍 |
| 1.2.1 模数转换的基本原理 |
| 1.2.2 模数转换的基本参数 |
| 1.3 光电模数转换及数字信号处理的研究现状 |
| 1.3.1 光采样电量化模数转换器 |
| 1.3.2 电采样光量化模数转换器 |
| 1.3.3 全光模数转换器 |
| 1.3.4 光电模数转换信号处理的研究现状 |
| 1.4 论文主要研究目标及内容 |
| 第二章 光电模数转换系统的设计 |
| 2.1 采样光脉冲的产生 |
| 2.1.1 采样光脉冲产生的基本原理 |
| 2.1.2 系统光源的设计 |
| 2.2 光域采样 |
| 2.2.1 光域采样的基本原理 |
| 2.2.2 光延迟技术 |
| 2.2.3 光延迟的分类 |
| 2.2.4 基于光纤色散的脉冲展宽 |
| 2.3 电域的量化 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光电模数转换实验研究 |
| 3.1 光电模数转换的实施方案 |
| 3.2 关键部件的实验研究 |
| 3.2.1 调制器阵列非线性情况分析实验 |
| 3.2.2 调制器阵列幅度一致性实验 |
| 3.3 光电模数转换实验系统的搭建 |
| 3.3.1 光路配置 |
| 3.3.2 电子配件 |
| 3.4 8路光电模数转换实验系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 光电模数转换信号处理 |
| 4.1 多通道数字信号的处理 |
| 4.1.1 多通道数字信号处理的基本流程 |
| 4.1.2 脉冲的延迟匹配 |
| 4.1.3 多通道数字信号的时域排序 |
| 4.1.4 多通道数据的拼接融合 |
| 4.1.5 数字信号的滤波处理 |
| 4.1.6 数字信号处理结果 |
| 4.2 多通道幅度一致性校正 |
| 4.2.1 多通道幅度一致性校正方法 |
| 4.2.2 多通道幅度一致性校正结果 |
| 4.3 调制器的非线性校正 |
| 4.3.1 M-Z调制器的非线性分析 |
| 4.3.2 M-Z调制器的非线性校正方法 |
| 4.3.3 M-Z调制器的非线性校正结果 |
| 4.4 多通道数字信号处理的优化方案 |
| 4.5 光电模数转换系统实验结果及分析 |
| 4.6 章节小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学士学位期间取得的成果 |
（6）可级联提高分辨率的ADC结构设计与验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景与意义 |
| 1.2 高性能ADC国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作及创新点 |
| 第二章 级联结构ADC性能参数和系统理论介绍 |
| 2.1 ADC的性能参数介绍 |
| 2.1.1 静态参数 |
| 2.1.2 动态参数 |
| 2.2 相关ADC的结构介绍 |
| 2.2.1 全并行(FLASH)结构 |
| 2.2.2 两步式(TWO-STEP)ADC |
| 2.2.3 两步式子区间(TWO-STEP SUBRANGING)ADC |
| 2.2.4 流水线型(PIPELINE)ADC |
| 2.3 级联结构ADC概述 |
| 2.3.1 余量传递型级联结构ADC概述 |
| 2.3.2 子区间参考电压传递型级联结构ADC概述 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 级联结构行为级建模与仿真 |
| 3.1 硬件描述语言Verilog-A |
| 3.2 余量传递型级联结构行为级建模与仿真 |
| 3.2.1 系统方案说明 |
| 3.2.2 系统行为级建模与仿真 |
| 3.2.2.1 采样保持电路 |
| 3.2.2.2 FLASH结构模数转换电路 |
| 3.2.2.3 开关选通电路 |
| 3.2.2.4 减法器电路 |
| 3.2.2.5 同步电路 |
| 3.2.2.6 整体电路仿真 |
| 3.3 余量传递型级联结构的一种改进方法 |
| 3.4 子区间参考电压传递型级联结构行为级建模及仿真 |
| 3.4.1 系统方案说明 |
| 3.4.2 系统行为级建模与仿真 |
| 3.4.2.1 同步电路 |
| 3.4.2.2 级间参考电压选择电路 |
| 3.4.2.3 整体电路仿真 |
| 3.5 方案对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 子区间参考电压传递型级联结构子级设计 |
| 4.1 采样保持电路设计 |
| 4.1.1 热噪声 |
| 4.1.2 采样开关 |
| 4.1.3 采样保持电路整体仿真 |
| 4.2 分压比较电路设计 |
| 4.2.1 电阻分压网络 |
| 4.2.2 比较器电路设计 |
| 4.2.2.1 前置预放大器 |
| 4.2.2.2 再生锁存器 |
| 4.2.2.3 输出锁存器 |
| 4.2.2.4 完整比较器仿真 |
| 4.3 级间参考电压选通电路 |
| 4.3.1 选通码产生电路设计 |
| 4.4 同步电路 |
| 4.5 二进制编码电路 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 子区间参考电压传递型级联结构仿真与版图设计 |
| 5.1 瞬态功能仿真验证 |
| 5.2 动态特性验证 |
| 5.3 版图设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）激光三维成像焦平面阵列读出电路设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据和研究意义 |
| 1.2 国内外研究发展现状 |
| 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 焦平面读出电路整体结构设计 |
| 2.1 激光三维成像系统方案分析 |
| 2.2 焦平面阵列读出电路工作方式设计 |
| 2.3 像素级时间数字转换电路结构设计 |
| 2.3.1 时间数字转换与实现原理 |
| 2.3.2 常见的时间数字转换电路分析 |
| 2.3.3 时间数字转换电路结构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 焦平面读出电路主要模块设计 |
| 3.1 片上主要电路模块设计 |
| 3.1.1 控制电路设计 |
| 3.1.2 数模转换电路设计 |
| 3.1.3 斜坡发生电路设计 |
| 3.1.4 低延迟电平转换电路设计 |
| 3.2 时间信号处理主要电路模块设计 |
| 3.2.1 高速比较器电路设计 |
| 3.2.2 积分运算放大器电路设计 |
| 3.2.3 像素级模数转换电路设计 |
| 3.2.4 像素级时间数字信号传输系统设计 |
| 3.2.5 像元与阵列版图设计 |
| 3.3 强度信号处理电路模块设计 |
| 3.3.1 列级通道电路结构设计 |
| 3.3.2 列级通道版图设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 整体仿真与误差校正设计 |
| 4.1 读出电路整体仿真分析 |
| 4.1.1 强度信号线性度仿真分析 |
| 4.1.2 时间信号精度与线性度仿真分析 |
| 4.1.3 模块功耗分析 |
| 4.2 误差校正设计 |
| 4.2.1 误差来源分析 |
| 4.2.2 误差校正方案设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）高速高精度虚拟示波器硬件设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文内容安排 |
| 第二章 虚拟示波器概述 |
| 2.1 虚拟仪器技术介绍 |
| 2.1.1 虚拟仪器技术概念 |
| 2.1.2 虚拟仪器技术的特点和优势 |
| 2.2 虚拟示波器介绍 |
| 2.2.1 传统示波器简介 |
| 2.2.2 虚拟示波器简介 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 虚拟示波器总体方案设计 |
| 3.1 虚拟示波器的硬件系统设计 |
| 3.2 虚拟示波器的主要芯片选型 |
| 3.3 虚拟示波器的性能指标 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 虚拟示波器硬件电路设计与实现 |
| 4.1 信号调理电路模块 |
| 4.1.1 输入保护 |
| 4.1.2 耦合方式 |
| 4.1.3 衰减网络 |
| 4.1.4 全差分放大器 |
| 4.1.5 可调增益放大器 |
| 4.1.6 低通滤波 |
| 4.2 模数转换电路模块 |
| 4.2.1 模数转换器芯片简介 |
| 4.2.2 JESD204B协议简介 |
| 4.2.3 ADC外围电路设计 |
| 4.3 高频时钟电路模块 |
| 4.3.1 时钟芯片简介 |
| 4.3.2 时钟芯片外围电路设计 |
| 4.3.3 时钟芯片配置说明 |
| 4.4 PCIE接口控制模块 |
| 4.4.1 PCIE总线简介 |
| 4.4.2 PCIE总线的层次结构 |
| 4.4.3 PCIE外围电路设计 |
| 4.5 FPGA逻辑控制模块 |
| 4.5.1 信号调理电路逻辑设计 |
| 4.5.2 时钟芯片逻辑设计 |
| 4.5.3 采样数据接收逻辑设计 |
| 4.5.4 DDR3 数据存储逻辑设计 |
| 4.5.5 PCIE接口逻辑设计 |
| 4.6 硬件系统PCB设计与实现 |
| 4.6.1 高速电路布局布线规则 |
| 4.6.2 硬件系统板级设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 虚拟示波器系统验证与测试 |
| 5.1 测试环境 |
| 5.2 系统测试 |
| 5.2.1 硬件板卡测试 |
| 5.2.2 上位机测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）光纤布里渊传感器采集控制硬件设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 简介 |
| 1.2 发展趋势 |
| 1.3 论文结构及主要工作 |
| 第二章 系统架构 |
| 2.1 采集板硬件架构 |
| 2.2 采集板可编程逻辑和软件架构 |
| 2.3 软硬件开发环境 |
| 2.3.1. Vivado |
| 2.3.2.Vitis IDE |
| 第三章 系统FPGA部分设计 |
| 3.1. PL(可编程逻辑)部分 |
| 3.1.1. JESD204B协议 |
| 3.1.2. JESD204 IP Core |
| 3.1.3. JESD204B链路调试 |
| 3.1.4. 时钟树 |
| 3.1.5. AXI总线 |
| 3.1.6. MicroBlaze |
| 3.1.7.IO 约束 |
| 3.1.8. 时序约束 |
| 3.1.9.AXI GPIO |
| 3.1.10. ILA |
| 3.1.11.Buffer |
| 3.2.PS(处理器)部分 |
| 3.2.1 Zynq 简介 |
| 3.2.2. SMP |
| 3.2.3. 外设 |
| 3.2.4. FPGA功能模块 |
| 第四章 系统硬件设计 |
| 4.1. 高速模数采集 |
| 4.1.1. 项目ADC需求分析 |
| 4.1.2. ADC分类 |
| 4.1.3. ADC供电设计 |
| 4.1.4. ADC误差分析 |
| 4.1.5. ADC误差测量 |
| 4.1.6. ADC信号输入 |
| 4.1.7. ADC抗混叠设计 |
| 4.1.8. ADC的输入保护 |
| 4.2. 高速模数转换时钟分配 |
| 4.2.1 JESD204B链路的时钟 |
| 4.2.2 时钟抖动对ADC SNR的影响 |
| 4.2.3 高速时钟信号的布线 |
| 4.2.4 时钟芯片的选择 |
| 4.3. 核心板 |
| 4.4. 电源设计 |
| 4.4.1.LDO和开关 |
| 4.4.2. 电源层 |
| 4.5. 高速信号及其完整性 |
| 4.5.1. 串扰 |
| 4.5.2. 损耗 |
| 4.5.3. 反射和阻抗控制 |
| 4.5.4. 差分信号电路设计 |
| 4.5.5. PCB层叠结构 |
| 4.5.6. 保证信号完整性的布线原则 |
| 4.6. 辅助电路 |
| 4.6.1.TF卡 |
| 4.6.2.HDMI |
| 4.6.3.USB HUB |
| 4.6.4. 千兆以太网 |
| 4.6.5. RS485 |
| 4.6.6. 串口 |
| 4.6.7. LED和复位 |
| 4.6.8.SPI、I2C和JTAG |
| 4.7. 原理图设计 |
| 4.7.1. 层次式原理图 |
| 4.7.2. 多通道 |
| 4.7.3. 部分原理图展示 |
| 4.8. PCB布线 |
| 4.8.1. 布局布线 |
| 4.8.2. PCB设计成品 |
| 4.9. 硬件设计制作过程及成品 |
| 4.10. 系统测试 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）基于硅基光学延迟线的波长-模式脉冲交织器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 硅基集成光电子器件 |
| 1.2 集成光延迟芯片 |
| 1.2.1 集成光延迟芯片的背景与应用 |
| 1.2.2 集成光延迟芯片的实施方法 |
| 1.2.3 集成光延迟芯片的研究现状 |
| 1.3 时间交替高重频脉冲生成器 |
| 1.3.1 高频脉冲的应用 |
| 1.3.2 时间交织高重频脉冲生成器的研究现状 |
| 1.3.3 时间交织高重频脉冲生成器的面临问题 |
| 1.4 本论文结构安排及主要内容 |
| 第二章 基于延迟线结构的硅基波长-模式脉冲交织核心元件设计 |
| 2.1 硅基光延迟线 |
| 2.1.1 硅基光波导 |
| 2.1.2 移相器和可调衰减器的设计 |
| 2.1.3 光延迟芯片架构设计 |
| 2.1.4 光延迟芯片分析与讨论 |
| 2.2 波长与模式复用器件 |
| 2.2.1 波分复用器件 |
| 2.2.2 模分复用器件 |
| 2.3 基于延迟线的脉冲波长-模式复用器模型与仿真 |
| 2.3.1 脉冲复用分立模型的仿真 |
| 2.3.2 脉冲复用整体模型的仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 大范围连续可调超薄硅波导光延迟线 |
| 3.1 延迟线的设计 |
| 3.2 实验验证 |
| 3.2.1 单级和双级MZI开关的比较 |
| 3.2.2 光延迟特性 |
| 3.2.3 OTDM和 QAWG实验 |
| 3.3 进一步提升光延迟芯片性能的讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 硅基波长-模式脉冲交织器 |
| 4.1 波长-模式脉冲交织器 |
| 4.1.1 脉冲交织器的设计 |
| 4.1.2 不同参数对脉冲交织模型的影响 |
| 4.2 实验验证 |
| 4.2.1 波长脉冲交织器 |
| 4.2.2 波长-模式脉冲交织器 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 硅基波长-模式脉冲交织高速光采样 |
| 5.1 波长-模式脉冲交织光学采样架构 |
| 5.1.1 整体架构 |
| 5.1.2 核心组件的设计 |
| 5.2 实验验证 |
| 5.2.1 波分脉冲交织器 |
| 5.2.2 WDM带通滤波器组 |
| 5.2.3 多模EO调制器 |
| 5.3 总体性能评估 |
| 5.4 脉冲交织器的应用前景讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 符号与标记 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
四、高速模数转换的方法及器件的实现（论文参考文献）
- [1]微波光子模数转换关键技术研究[D]. 何红霞. 浙江大学, 2021(01)
- [2]光模数转换系统的性能研究[D]. 刘月. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]光模数转换器中量化编码方法研究[D]. 何妍. 北京邮电大学, 2021(01)
- [4]光电模数转换关键技术研究[D]. 刘洁. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]光电模数转换信号处理技术研究[D]. 田诗园. 电子科技大学, 2021(01)
- [6]可级联提高分辨率的ADC结构设计与验证[D]. 丁留琼. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]激光三维成像焦平面阵列读出电路设计[D]. 鲁竞原. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]高速高精度虚拟示波器硬件设计与实现[D]. 李鸿松. 电子科技大学, 2021(01)
- [9]光纤布里渊传感器采集控制硬件设计[D]. 马宁宇. 北京邮电大学, 2021(01)
- [10]基于硅基光学延迟线的波长-模式脉冲交织器研究[D]. 王心怡. 上海交通大学, 2020(01)