国家电网有限公司信息通信分公司，北京 100761
在先进高速光纤通信系统中，密集波分复用技术的引入使得信号频谱间隔越来越窄，传统的带外光信噪比（OSNR）监测技术不再准确，需要进一步研究低成本的带内OSNR监测方案。文章提出了一种基于深度神经网络（DNN）的直调直检（IMDD）系统链路OSNR监测方案，采用550 000组数据集训练的5层DNN结构，在5～15 dB范围内，成功估计出了2 GBaud开关键控（OOK）信号的OSNR，平均绝对误差（MAE）小于0.8 dB。文章所提方案有望作为一种高效低成本方案，助力光网络智能运维。
深度神经网络 光信噪比 光性能监测 直调直检 DNN OSNR optical performance monitoring IMDD
1 中国电子科技集团公司第五十四研究所北京研发中心，北京 100070
2 河北半导体技术研究所专用集成电路国家重点实验室，河北 石家庄 050051
利用InP基共振隧穿二极管（RTD）和加载硅透镜的片上天线设计实现了超过1 THz的振荡器。采用Silvaco软件对RTD模型进行仿真研究，分析了不同发射区掺杂浓度、势垒层厚度、隔离层厚度以及势阱层厚度等对器件直流特性的影响规律。对研制的RTD器件直流特性测试显示：峰值电流密度Jp为359.2 kA/cm2，谷值电流密度Jv为135.8 kA/cm2，峰谷电流比PVCR为2.64，理论计算得到的器件最大射频输出功率和振荡频率（fmax）分别为1.71 mW和1.49 THz。利用透镜封装的形式对采用Bow-tie片上天线和RTD设计的太赫兹振荡器进行封装，测试得到振荡频率超过1 THz，输出功率为2.57 μW，直流功耗为8.33 mW，是国内首次报道超过1 THz的振荡器。
太赫兹 共振隧穿二极管 振荡器 THz resonant tunneling diode oscillator
国家电网有限公司信息通信分公司，北京 100761
针对高速相干光通信系统，融合信号功率波形与幅相特征提出了一种大范围和高精度的色散(CD)监测技术。搭建了112 Gbit/s (28 GBaud)偏振复用正交相移键控(PDM-QPSK)仿真系统，证明了该方法的可行性并分析了监测误差。仿真结果表明，在6.4～48.0 ns/nm CD范围内，该方法实现了最大绝对误差和平均相对误差分别为62.1 ps/nm和0.002 7的CD监测。
色散监测 深度神经网络 相干光通信 光性能监测 色散补偿 CD monitoring deep-neural networks coherent optical communication optical performance monitoring CD compensation
北京理工大学 毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室，北京 100081
设计了D波段直接检波式辐射计前端，主要包括D波段检波器模块、D波段低噪声放大器模块和D波段标准增益喇叭天线.基于商用零偏二极管HSCH-9161研制出D波段检波器，测试结果显示在D波段内，最高灵敏度接近1 600 mV/mW，当频率小于140 GHz时，灵敏度大于400 mV/mW，在大于140 GHz频段内，灵敏度优于120 mV/mW.基于自研D波段低噪声放大器芯片研制出D波段低噪放模块，测试结果显示最大增益为10.8 dB@139 GHz，在137~144 GHz频率范围内，增益大于7.8 dB，输入端回波损耗优于5 dB，输出端回波损耗优于8.5 dB.最终搭建D波段直接检波式辐射计前端进行成像实验验证.
D波段 辐射计前端 低噪声放大器 检波器 D-band radiometer front-end low noise amplifier （LNA） detector
江苏大学汽车与交通工程学院, 江苏 镇江 212013
针对现有的基于车道线宽度的测距方法在弯道时的测距误差,提出一种基于车道线斜率的弯道处车道线横向宽度的估计方法,并推导出基于车道线横向宽度的改进测距模型。随后在同心圆车道线模型下,对现有方法和所提方法的测距误差进行对比,所提方法的测距精度得到明显提高。当车道线曲率为0.01时,在真实距离为50 m内,所提方法的测距误差小于3%;当曲率小于0.005时,在真实距离为100 m内,所提方法的测距误差小于1%。最后基于KITTI数据集验证所提方法在实际道路环境下的测距效果,结果显示,所提方法的平均测距误差在5%以内,显著提高了弯道处的测距精度。
机器视觉 车辆测距 单目视觉 车道线 先进驾驶辅助系统 激光与光电子学进展
2020, 57(18): 181503
1 国家电网信息通信分公司, 北京 100761
2 北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
电力骨干通信网中告警信息的及时高效处理能够为故障处置提供先机。利用人工智能技术, 基于历史数据可以预测告警的发生, 完备的数据集是成功实现预测的基本条件。在现实网络中采集的数据往往有分布不均匀、数据缺失等问题, 如何构建完备的数据集是基于人工智能技术实现电力骨干通信网中告警预测的一个关键问题。文章提出了一种针对电力骨干通信网中告警预测的数据预处理方法, 采用数据增强技术完成了数据的类均衡, 使得最终的数据集符合模型输入的数据尺寸。仿真结果表明, 基于数据增强的告警预测数据预处理方法能够在较大程度上提高告警预测的准确率。
电力骨干通信网 告警预测 人工智能 深度学习 power backbone communication network alarm prediction artificial intelligence deep learning
北京理工大学 毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室, 北京 100081
利用90 nm InAlAs/InGaAs/InP HEMT工艺设计实现了两款D波段(110~170 GHz)单片微波集成电路放大器.两款放大器均采用共源结构, 布线选取微带线.基于器件A设计的三级放大器A在片测试结果表明: 最大小信号增益为11.2 dB@140 GHz, 3 dB带宽为16 GHz, 芯片面积2.6 mm×1.2 mm.基于器件B设计的两级放大器B在片测试结果表明: 最大小信号增益为15.8 dB@139 GHz, 3 dB带宽12 GHz, 在130~150 GHz频带范围内增益大于10 dB, 芯片面积1.7 mm×0.8 mm, 带内最小噪声为4.4 dB、相关增益15 dB@141 GHz, 平均噪声系数约为5.2 dB.放大器B具有高的单级增益、相对高的增益面积比以及较好的噪声系数.该放大器芯片的设计实现对于构建D波段接收前端具有借鉴意义.
放大器 InAlAs/InGaAs/InP InAlAs/InGaAs/InP PHEMTs 赝高电子迁移率晶体管(PHEMTs) 90 nm 90-nm MMIC 单片微波集成电路(MMIC) amplifiers D-band D波段 红外与毫米波学报
2019, 38(2): 02144
中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究所, 上海201210
结构模态耦合是民用飞机电传控制律设计必须解决的问题之一。综合分析国外民用飞机先进技术状况, 研究给出结构陷波器与结构模态抑制的设计方法以及设计过程需要考虑的问题, 并通过算例飞机验证该方法的可行性, 最后简要阐述了地面试验验证的方法与原理
电传控制率 民用飞机 结构模态耦合 结构陷波器 结构模态抑制 fly-by-wire control law civil aircraft structual model coupling structural notch filter structural model suppresion
北京理工大学 毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室, 北京 100081
利用改进的小信号模型对采用100 nm InAlAs/InGaAs/InP工艺设计实现的PHEMTs器件进行建模, 并设计实现了一款W波段单片低噪声放大器进行信号模型的验证。为了进一步改善信号模型低频S参数拟合差的精度, 该小信号模型考虑了栅源和栅漏二极管微分电阻, 在等效电路拓扑中分别用Rfs和Rfd表示.为了验证模型的可行性, 基于该信号模型研制了W波段低噪声放大器单片.在片测试结果表明：最大小信号增益为14.4 dB@92.5 GHz, 3 dB 带宽为25GHz@85-110 GHz.而且, 该放大器也表现出了良好的噪声特性, 在88 GHz处噪声系数为4.1 dB, 相关增益为13.8 dB.与同频段其他芯片相比, 该放大器单片具有宽3 dB带宽和高的单级增益.
赝高电子迁移率晶体管(PHEMTs) 小信号模型 毫米波和亚毫米波 单片微波集成电路(MMIC) 低噪声放大器 InAlAs/InGaAs/InP InAlAs/InGaAs/InP pseudomorplic high electronic mobility transistor small-signal model millimeter and submillimeter monolithic millimeter-wave integrated circuit (MM low noise amplifier (LNA)
