分类： 电子与通信技术 >> 电子技术 提交时间： 2023-06-15
摘要：随着工艺进步和需求变革，模拟集成电路设计面临一系列挑战。其中，模拟集成电路在设计中需要满足的性能指标的数量和需要平衡的非理想因素的数量迅速增加是一个重要而紧迫的问题。单纯采用面向仿真的模型难以有效应对设计探索和仿真调度的需求。需要在系统级建模以综合处理性能指标和设计约束条件，并采用敏捷设计方法提高模拟集成电路设计工作的效率。为提升模拟集成电路设计的自动化和智能化水平，以电路模型与性能指标计算解耦分离的框架为基础，本文提出可以处理复杂约束条件的模拟电路系统级建模方法。该方法给出适用于模拟集成电路系统级建模的领域专用语言。该语言包含系统级模型建模所需的语法要素和语法规约。针对模拟集成电路的特点，该方法给出建模语言要素的语义同电路特征的对应关系，并给出将模拟电路元件、拓扑结构以及设计约束视作系统中组件以实现解耦的建模方法。上述方法所得模型以图为基本数据结构并支持图计算。根据上述成果，本文给出包含领域专用语言解析编译、模型存储、图计算等功能在内的系统级建模工具。并给出建模案例表明该建模方法的可用性和适用性。本文工作表明，系统级建模为解决模拟集成电路设计中复杂约束条件解耦提供一个可行的解决思路，具有重要研究价值。
分类： 电子与通信技术 >> 电子技术 分类： 工程与技术科学 >> 物理学相关工程与技术 分类： 物理学 >> 交叉学科物理及相关领域的科学与技术 分类： 工程与技术科学 >> 仪器仪表技术 提交时间： 2023-05-01
摘要：In this work, a design of large-bandwidth high-gain low-noise transimpedance amplifier (TIA) for scanning tunneling microscope (STM) is proposed. The simulations show that the proposed TIA has the bandwidth higher than 200 kHz, two orders of magnitude higher than those of conventional commercial TIAs for STM. At low frequencies, the noises of the proposed TIA are almost the same as the conventional commercial ones with the same transimpedance gain. At high frequencies, its calculated input equivalent noise voltage power spectral density (PSD) is 40 (nV)2/Hz and its input equivalent noise current PSD is 3.2 (fA)2/Hz at 10 kHz. The corresponding values are 23 (nV)2/Hz and 88 (fA)2/Hz at 100 kHz. The STM with the proposed TIA can meet the needs of fast high-quality STM imaging measurements and fast high-energy-resolution scanning tunneling spectra measurements for the low-conducting materials, such as complex organic systems and wide bandgap semiconductors.
分类： 工程与技术科学 >> 物理学相关工程与技术 分类： 工程与技术科学 >> 仪器仪表技术 分类： 电子与通信技术 >> 电子技术 分类： 物理学 >> 交叉学科物理及相关领域的科学与技术 提交时间： 2023-05-01
摘要：An ultra-low-noise large-bandwidth transimpedance amplifier (TIA) for cryogenic scanning tunneling microscope (CryoSTM) is proposed. The TIA connected with the tip-sample component in CryoSTM is called as CryoSTM-TIA. Its transimpedance gain is as high as 1 GΩ, and its bandwidth is over 300 kHz, but its equivalent input noise current power spectral density is less than 4 (fA)2/Hz at 100 kHz. The low inherent noise for the CryoSTM-TIA is due to its special design: (1) its pre-amplifier is made of a pair of low-noise cryogenic high electron mobility transistors (HEMTs); (2) the noise generated by one HEMT is eliminated by a large capacitor; (3) the capacitance of the cable connected the gate of the other HEMT to the tip is minimized; (4) thermal noise sources, such as the feedback resistor, are placed in the cryogenic zone. The dc output voltage drift of the CryoSTM-TIA is very low, as 5 μV/°C. The apparatus can be used for measuring the scanning tunneling differential conductance spectra, especially the scanning tunneling shot noise spectra (STSNS) of quantum systems, even if the shot noise is very low. It provides a universal tool to study various novel quantum states by measuring STSNS, such as detecting the Majorana bound states.
分类： 电子与通信技术 >> 电子技术 提交时间： 2023-02-24
摘要：晶闸管、RC 阻尼回路和阀避雷器是特高压直流换流 阀一次回路主要组成部分，确定三类器件的参数匹配是特高 压直流换流阀电气设计的主要工作，本文揭示了换流阀换相 过冲电压的产生机理，确定了三类器件参数的交互影响规律， 建立了换流阀工作电路微分方程，通过对晶闸管反向恢复电 流分段拟合的方法求解了电路方程，通过试验的方法验证了 计算方法精确性。
分类： 工程与技术科学 >> 物理学相关工程与技术 分类： 工程与技术科学 >> 仪器仪表技术 分类： 电子与通信技术 >> 电子技术 分类： 物理学 >> 交叉学科物理及相关领域的科学与技术 提交时间： 2022-12-29
摘要：
提出了一种用于低温扫描隧道显微镜(CryoSTM)的低噪声高增益大带宽跨阻放大器(TIA)。在CryoSTM中与尖端样品组件连接的TIA称为CryoSTM-TIA。CryoSTM-TIA的跨阻增益为10Gohm，带宽超过100kHz，在100kHz时等效输入噪声电流功率谱密度小于4(fA)2/Hz。CryoSTM-TIA的低固有噪声是由于其特殊的设计: (1)其前置放大器(Pre-Amp)由低噪声低温高电子迁移率晶体管制成; (2)前置放大器采用卡片式配置，避免米勒效应，降低输入电容CA; (3)将前置放大器输入端连接到尖端的电缆的电容，即CI最小化; (4)热噪声源，如反馈电阻，放置在低温区。由于在反馈回路中应用了频率补偿，减小了CA，减小了CI，实现了高增益和大带宽。该仪器可用于低电导率材料扫描隧道光谱的快速高能量分辨率测量，特别是用于测量其扫描隧道发射噪声谱。
分类： 工程与技术科学 >> 物理学相关工程与技术 分类： 工程与技术科学 >> 仪器仪表技术 分类： 电子与通信技术 >> 电子技术 分类： 物理学 >> 交叉学科物理及相关领域的科学与技术 提交时间： 2022-12-29
摘要：
本文提出了一种用于低温扫描隧道显微镜(CryoSTM)的跨阻放大器(TIA)设计方案。在CryoSTM中带有尖端样品成分的TIA称为CryoSTM-TIA。该CryoSTM-TIA的跨阻增益在1Gohm，而其带宽大于300kHz。所提出的CryoSTM-TIA的独特特点是其前置放大器由单个低温高电子迁移率晶体管(HEMT)制成，因此在100kHz时仪器等效输入噪声电流功率谱密度低于4(fA)2/Hz。此外，应用“偏置冷却法”可用于原位控制HEMT掺杂区冻结DX-中心的密度，改变其结构以降低器件噪声。利用该仪器，可以进行高能量分辨率的快速扫描隧道光谱测量。并且，它能够测量各种量子系统在原子尺度上的扫描隧道散粒噪声谱(STSNS)，即使散粒噪声非常低。它为通过测量STSNS来研究新的量子态提供了一个强大的工具，例如检测拓扑量子系统中马约拉纳束缚态的存在。
分类： 工程与技术科学 >> 物理学相关工程与技术 分类： 工程与技术科学 >> 仪器仪表技术 分类： 电子与通信技术 >> 电子技术 分类： 物理学 >> 交叉学科物理及相关领域的科学与技术 提交时间： 2022-12-29
摘要：散粒噪声是一个研究量子体系的强有力的手段。本文提出一种用于低温扫描隧道显微镜 (CryoSTM)的跨阻放大器(TIA)，可满足散粒噪声测量的需要。在该TIA中，前置放大器(Pre-Amp)由超低噪声低功率低温高电子迁移率晶体管(HEMTs)构成。以1Gohm的高跨阻增益，所设计的TIA的带宽超过300 kHz。在CryoSTM中，这个TIA连同针尖-样品组件和输入信号被称为CryoSTM-TIA。它的带宽仍然超过300kHz，并且它的等效输入噪声电流功率谱密度在100 kHz小于30 (fA)2/Hz。该CryoSTM-TIA能够用于测量扫描隧道电流谱和扫描隧道微分电导谱。本文又特别阐述了如何用该CryoSTM-TIA测量量子体系的扫描隧道噪声电流功率谱和散粒噪声谱。这就使得用低温CryoSTM-TIA通过测量散粒噪声来研究各种量子体系中的新奇量子现象成为可能，例如在局域尺度中的Andreev反射、在单分子磁体中的Kondo效应，等等。特别是把它用于研究与实现拓扑量子计算有关的Majorana零能模的存在性。
分类： 电子与通信技术 >> 电子与通信技术其他学科 提交时间： 2022-10-21 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：为了提升可印刷介观钙钛矿太阳能电池(MPSCs)的器件性能及长期稳定性,提出了一种阴阳离子协同策略,即将
离子液体添加剂1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(EMIMAC)引入钙钛矿活性层中并用于制备高效稳定的MPSCs。实验结果表
明,咪唑离子(EMIM+ )通过配位效应实现了离子态缺陷钝化(如Pb2+ 和PbI3- ),促进了钙钛矿结晶。另一方面,醋酸根离
子(AC- )与TiO2 的配位同时钝化了TiO2 表面上的氧空位缺陷,从而改善了TiO2/钙钛矿界面的界面接触。因此,
EMIMAC中EMIM+ 离子和AC- 离子的协同效应实现了更好的钙钛矿结晶度、更有效的电荷传输和更低的非辐射复合。
最终,MPSCs的能量转换效率(PCE)从13.83%提高到15.48%,且滞后可忽略不计。此外,未封装的MPSCs暴露于空气
中(RH=50±5%)60 d后仍保持初始PCE的90%,表现出优异的长期稳定性。实验结果表明,离子液体添加剂EMIMAC
可以有效提升器件的PCE和稳定性,为进一步改善器件性能提供了一种有效策略。
分类： 电子与通信技术 >> 信息处理技术 提交时间： 2022-06-07 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：
在无线传感器网络（WSNs）中，数据分发是一种重要的传输方式，需要满足以下要求：可靠性，节能和可扩展性。然而，现有的研究工作很少关注数据分发中所存在的攻击，导致数据分发的可靠性大打折扣。为了检测出WSNs数据分发中的节点克隆攻击，保证数据分发的高可靠性，提出了基于单轮零知识证明的节点克隆攻击检测方案。本方案通过构建析取-叠加码生成专属于各个节点的数字指纹，在单轮零知识证明方案中对节点的数字指纹进行验证，可以检测出没有正确数字指纹的克隆节点。仿真表明使用提出的检测方案，可以保证WSNs在数据分发过程中的高可靠性.
In wireless sensor networks (WSNs), data dissemination is an essential transmission mode, which needs to meet three requirements: reliability, energy saving and scalability. Existing research pays little attention to the attacks in data dissemination, resulting in a significant loss of the reliability of data dissemination. In order to detect node clone attacks in WSNs data dissemination and ensure high reliability of data dissemination, a node clone attack detection scheme based on single round zero knowledge proof is proposed. In this scheme, the digital fingerprint of each node is generated by constructing superimposed disjunct code, and the cloned node without correct digital fingerprint can be detected by verifying the digital fingerprint of the node in the single round zero-knowledge proof scheme. Simulation results show that the proposed scheme can ensure the high reliability of WSNs in the data dissemination process.
分类： 电子与通信技术 >> 信息处理技术 分类： 工程与技术科学 >> 工程通用技术 分类： 机械工程 >> 机械工程其他学科 提交时间： 2022-02-08
摘要：
‘The spectral leakage (SL) from windowing and the picket fence effect (PEF) from discretization’ have been among the standard contents in textbooks for many decades. The SL and PEF would cause the distortions in amplitude, frequency, and phase of signals, which have always been of concern, and attempts have been made to solve them. This paper proposes two novel decomposition theorems that can totally eliminate the SL and PEF, they could broaden the knowledge of signal processing. First, two generalized eigenvalue equations are constructed for multifrequency discrete real signals and complex signals. The two decomposition theorems are then proved. On these bases, exact decomposition methods for real and complex signals are proposed. For a noise-free multifrequency real signal with m sinusoidal components, the frequency, amplitude, and phase of each component can be exactly calculated by using just 4m–1 discrete values and its second-order derivatives. For a multifrequency complex signal, only 2m–1 discrete values and its first-order derivatives are needed. The numerical experiments show that the proposed methods have very high resolution, and the sampling rate does not necessarily obey the Nyquist sampling theorem. With noisy signals, the proposed methods have extraordinary accuracy.
分类： 电子与通信技术 >> 信息处理技术 提交时间： 2021-09-10
摘要： 地球静止光学遥感卫星具有时间分辨率高、覆盖范围广等优点，可以大范围连续跟踪观察海上船舶目标。然而，地球同步卫星遥感影像中的船舶目标通常体积小、强度弱，易受云、岛等因素影响，给船舶目标的检测带来很大的困难。本文提出了一种从地球静止光学遥感图像中检测在海面上移动的船舶的新方法：首先，采用自适应非线性灰度拉伸（ANGS）方法对图像进行增强，以突出小而弱的船舶目标。其次，设计了一种多尺度双邻域差分对比度测量（MDDCM）方法来检测候选船舶目标的位置。然后，分析每个候选区域的形状特征以去除虚假的船舶目标。最后，联合概率数据关联（JPDA）方法用于多帧数据关联和跟踪。实验表明，该方法能够有效地检测和跟踪GF-4卫星光学遥感影像中的运动船舶目标，与其他经典方法相比，该方法具有更好的检测性能。
分类： 电子与通信技术 >> 雷达工程 提交时间： 2020-09-08
摘要：单脉冲测角技术用于扫描雷达前视成像可有效提高图像的清晰度，但单个脉冲对同分辨单元多目标测角时会发生角闪烁现象，造成图像模糊。本文提出了一种基于单脉冲雷达和差通道多普勒估计的前视成像算法，利用目标和平台之间相对运动引起的多普勒梯度差异实现同分辨单元内不同方向目标的分离，然后在多普勒域采用和差比幅测角技术测量目标的方位角，完成能量投影。为提高测角精度，进一步提出了采用调频Z变换（Chirp Z Transform）重建和差多普勒估计并进行比幅测角的算法。点目标仿真实验结果表明，所提出的算法在前斜视方向具有分离多目标的能力，对实测数据成像结果验证了基于CZT的成像算法相比传统算法能显著提高对场景成像的轮廓清晰度。
分类： 电子与通信技术 >> 电子技术 提交时间： 2020-01-06
摘要：Since the first vacuum tube (X-ray tube) was invented by Wilhelm Röntgen in Germany, after more than one hundred years of development, the average power density of the vacuum tube microwave source has reached the order of 108 [MW][GHz]2. The maximum power density record was created by the Free Electron Lasers. In the high-power microwave field, the vacuum devices are still the mainstream microwave sources for applications such as scientific instruments, communications, radars, magnetic confinement fusion heating, microwave weapons, etc. The principles of microwave generation by vacuum tube microwave sources include Cherenkov or Smith-Purcell radiation, transition radiation, and Bremsstrahlung. In this paper, the vacuum tube microwave sources were reviewed in order according to the three radiation principles. Among them, the Vircators can produce 22 GW output power in P-band. Vacuum tubes that can achieve continuous-wave operation include Traveling Wave Tubes, Klystrons, Free Electron Lasers, and Magnetrons, with output power up to 1MW. Vacuum tubes that can generate frequencies of the order of 100 GHz and above include Klystrons, Traveling Wave Tubes, Gyrotrons, Backward Wave Oscillators, Magnetrons, Surface Wave Oscillators, Free Electron Lasers, Orotrons, etc. Gyrotrons are very attractive in the millimeter wave and THz fields. The Gyrotrons can output power at the MW level with 3000s pulse width at millimeter wavelengths.
分类： 电子与通信技术 >> 光电子学与激光技术 分类： 电子与通信技术 >> 半导体技术 提交时间： 2019-08-13
摘要：High focusing-reflection, non-periodic high-contrast grating integrated with a uni-traveling-carrier photodetector (FR-UTC-PD) is proposed to overcome the bandwidth-responsivity trade-off. The responsivity of the FR-UTC-PD is increased by 36.5% while achieving a 3-dB bandwidth of 18 GHz.
分类： 电子与通信技术 >> 信息处理技术 提交时间： 2018-08-31
摘要： 本文创新性地提出了一种利用图像深度学习解决无线电信号识别问题的技术思路：首先把无线电信号具象化为一张二维图片，将无线电信号识别问题转化为图像识别领域的目标检测问题；进而充分利用人工智能在图像识别领域的先进成果，提高无线电信号识别的智能化水平和复杂电磁环境下的识别能力。基于该思路，本文提出了一种基于图像深度学习的无线电信号识别算法——RadioImageDet算法。试验结果表明，该算法能有效识别无线电信号的波形类型和时/频坐标，在实地采集的12种、4740个样本的数据集中，识别准确度达到86.03%，mAP值达到77.72，检测时间在中等配置的桌面计算机上仅需33毫秒，充分验证了思路的可行性和算法的有效性。
分类： 电子与通信技术 >> 电子技术 提交时间： 2018-06-25
摘要： 应用labVIEW软件进行电路基本实验系统的设计，介绍了电路基本实验系统的构成及应用系统进行仿真的方法，并对实验仿真的结果进行了分析。实验结果表明系统能正确的反映出电路的特点，适合在电路实验教学中进行推广。
分类： 电子与通信技术 >> 信息处理技术 提交时间： 2017-04-19
摘要：摘要：传统子空间类方法依赖于阵列相关矩阵，在阵列中阵元出现失效的情况下，相关矩阵将会秩亏，子空间类方法将会失效。针对该问题，本文从协方差拟合准则出发，将协方差矩阵的 Toeplitz 结构作为约束，基于低秩矩阵重构的原理来恢复协方差矩阵，而后采用子空间类方法来进行目标的方位估计。在阵元失效情况下，该方法能有效重构阵列协方差矩阵，恢复失效阵元的自由度，解决失效阵元情况下高精度目标方位估计的问题。数值仿真表明，该方法在阵元失效条件下，能够恢复损伤阵列到正常阵列条件下的性能，尤其是对于多个目标的情况，该方法表现出更优的性能。
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