面向ROF系統的并聯式高功率光電探測關鍵技術研究

光載無線（ROF）技術是應高速大容量無線通信需求，新興發(fā)展起來的將光纖通信和無線通信相結合的無線接入技術。ROF技術產生了對超高速、大飽和輸出功率的光電探測器的需求。本項目面向ROF技術，以單個UTC-PD為基本單元，利用功率合成技術，提出了一種將多個UTC-PD輸出進行合成的功率合成電路，研究結果表明，我們提出的合成方法，不僅能提高輸出功率，同時能提高工作帶寬。研究成果為超高速、大飽和輸出功率的光電探測器的研制提供了重要的理論依據。本項目同時研究了馬赫-曾德爾調制器的有限消光比對產生的毫米波的影響。 建立了基于單極型馬赫-曾德爾調制器采用雙邊帶調制光載波抑制的光生毫米波的實驗平臺，進行了實驗驗證。研究了利用低成本的電吸收調制器在單模光纖系統傳輸多波段正交頻分復用（MB-OFDM）超寬帶（UWB）信號的性能,以及各種參數如光纖長度、EML的偏壓和偏置電流、溫度等對在光纖上傳輸MB-OFDM調制的UWB信號的影響；實驗結果表明：用電吸收調制器，能夠有效地實現超寬帶信號在光纖上的傳輸。

基于60GHz毫米波的光纖無線電（ROF）系統是實現何時何地均能傳送高速數據和視頻信息的最佳候選方案。然而由于60GHz毫米波衰減很大，覆蓋范圍小，因此將需要大量的基站。然而基于傳統方法的60GHz毫米波基站價格昂貴，而且線性度差，嚴重限制了ROF技術的推廣應用。本課題旨在通過對超高速、大飽和輸出功率電平的光電探測方法及關鍵技術的研究，將光纖放大器和高飽和輸出功率電平的光電探測二極管相結合，同時采用并聯式多光電二極管架構進一步提高其射頻輸出功率，以獲得高功率的60GHz毫米波信號，直接驅動發(fā)射天線，實現功耗低、信道寬、結構簡單的基站，本項目的研究成果將為實現免維護大容量全光毫米波微微蜂窩基站系統奠定良好的理論和實驗基礎。

科技文獻的爆炸式增長使得自動摘要成為減輕科研人員負擔的一項關鍵技術，而論文引用能從多個角度去幫助理解論文的方法、應用、貢獻和局限性。因此，本申請的目標是探究引用的真正動機和生成式摘要技術。在此基礎上定義了不同于過去的引用摘要任務，不限于論文本身內容，而進一步依據引用的各個維度對論文的影響進行總結。研究內容主要包括：(1)研究面向科技文獻的信息抽取技術，克服了傳統信息抽取技術高度依賴人工的局限性，對特定領域的實體、事件、關系等進行自動提??；（2）提出一套科技文獻的篇章標注規(guī)范，引入依存結構對論文段落進行篇章表示，并結合深度學習方法探索有效的篇章分析算法；(3）圍繞引用摘要任務進行引用的多維度分析，其中包括引用重要性、引用內容、引用傾向性等方面；（4）研究基于模板的引用摘要生成框架，研究以概念為骨架的模板生成技術、基于篇章分析的文本連貫性計算模型、基于模板和引用維度分析的引用摘要生成技術。

植入式電子系統是一種埋置在生物體內的電子設備，用以監(jiān)控生理生化參數變化，維持延長生命。工作環(huán)境對植入式芯片系統的功耗、面積要求苛刻，而系統日益提升的性能也對信息采集精度提出更高要求。項目將就其設計中若干關鍵技術問題開展研究，涉及系統及低噪聲前端放大器、高分辨率模數轉換器和高效能供能單元等關鍵模塊的設計與構成。內容包括系統模塊的高精度建模，綜合應用開關電容和SO（開關型運放）技術結合chopper技術降低放大器噪聲水平，采用多位量化技術與SO/CBSC(基于比較器的開關電容電路技術)技術組合構成新的前饋型Sigma-Delta結構，在改善性能同時優(yōu)化放大器和轉換器模塊的功耗與面積。并提出一種非接觸式能量供給技術，采用超級電容替代電池作為儲能單元，結合多增益電荷泵，提高輸入電壓變化時的轉換效率，在減小功能模塊體積同時實現高效能量供給。項目成果在便攜式精密探測設備及航空航天等領域也有廣泛應用前景

對植入式系統芯片設計中若干關鍵技術開展了研究，主要圍繞適用于微弱信號檢測的高輸入阻抗前端儀表放大器、高分辨率低功耗超微面積模數轉換器以及高效能供能單元的設計技術展開。在高精度建?；A上，開展了放大器低功耗低噪聲高輸入阻抗設計技術和主放大器電路設計技術研究。其中，分別采用加入新穎的高電容利用率的低通濾波結構，結合斬波技術在大幅減小面積消耗的同時有效抑制了高頻紋波，以及運用自調零技術來降低放大器的失調電壓、閃爍噪聲，抑制斬波調制后對應的高頻紋波；通過正反饋技術大幅提升輸入阻抗，并引入DC Cancellation Loop抵消被斬波器調制后的電極直流失調電壓；應用交叉耦合MOS管降低了功耗，并通過帶通結構有效濾除低頻和高頻的噪聲。在模數轉換器研究中提出一種改進的Pseudo DWA技術，采用動態(tài)器件匹配解決多比特量化調制器中反饋DAC電容失配引起的帶內非線性失真，易于實現，確保了較高的轉換精度；提出半周期延遲積分器結構，使內部OTA只需工作半個周期，節(jié)省近半功耗。并與運放共享技術結合，使相鄰積分器內部的運放在同一個時鐘周期的不同相位工作，降低了系統工作頻率和動態(tài)功耗；在調制器內的放大器設計中，采用Class-AB電流鏡型OTA結合電流消耗技術來提高運放的DC增益；發(fā)展了一種新穎的CMFB電路改善線性，提高反饋速率，減少電荷泄漏帶來的誤差；發(fā)展了一種全開關型Class-AB 電流鏡開關運放，在半周期內切斷電源以節(jié)省50%的整體功耗；采用Cross-Coupling結構增加運放增益，縮短運放恢復時間，通過改進電路減小瞬態(tài)功耗，使總功耗再降低近1/4。此外，完成了寄生效應不敏感、面積和功耗優(yōu)化的極小增益系數諧振器設計，減小了諧振器功耗，并對低功耗量化器進行了面積優(yōu)化，在高性能調制器領域獲得若干具有國際先進水平的成果。同時，開展抽樣濾波器的功耗面積優(yōu)化研究，提出一種可省去前置放大器的動態(tài)比較器，采用多種措施如用高密度的MOSCAP電容替代傳統的MIM金屬電容來節(jié)省面積，優(yōu)化了模數轉換器整體性能。針對植入式系統的能量供給特點，提出一種以非接觸式充電平臺為能量傳輸方式，超級電容為儲能單元，由新型電荷泵變換器為系統供電的新穎集成能量供給系統，并對其中關鍵模塊的設計展開了研究。此外，開展了混合動力源等新型能量系統和模塊的研究，完成了用于植入式系統的能量采集系統的超低電壓啟動單元的研制。 2100433B