为解决正交频分复用（OFDM）可见光通信中存在的发光二极管（LED）非线性及由其引起的载波频率偏移问题，建立了N重最小频移键控（N-MSK）映射下的OFDM可见光通信系统模型，并利用蒙特卡罗方法，对比分析了N-MSK映射与二进制相移键控（BPSK）映射在信号功率谱密度、星座图、载波干扰比、误码率等性能方面的差异。实验结果表明：N-MSK（N>1）映射系统具有良好的带外衰减特性；在相同频率偏移的情况下，采用N-MSK（N=1）映射方式，系统载波干扰比提升约15 dB，抑制载波频偏引起的载波间干扰的能力增强；相同误码率情况下（10^-6），MSK映射系统所需的信噪比（SNR）较BPSK映射低2 dB；相同SNR条件下，MSK映射方式能够克服LED非线性对系统性能的影响。因此，所提模型在信号星座图及误码率方面性能较好。

为了实现信号同相分量和正交分量的交替检测,提出了一种基于预设频率偏移的相干探测方案。该方案所需的硬件数量与外差检测一致,均为零差检测的一半。相关实验与仿真结果表明,相比外差检测方案,本方案不需要后续的下变频过程,对接收机的带宽需求较低。为了解决该方案中色散、激光器频率偏移以及接收机带宽受限造成的信号失真问题,提出了一种自适应实值均衡结构,为相干检测在成本敏感接入网中的应用提供了一种低成本、低复杂度的解决方案。

提出了一种简化的相干检测系统,通过在时域上交替探测信号的同向(I)及正交(Q)信息分量,实现了基于单个平衡光电探测器(BPD)的相位分集接收。仿真结果表明,25 Gbit/s的非归零信号经过25 km标准单模光纤传输时,在10 ^-3误码率门限下,其接收灵敏度为-39.97 dBm。用Gram-Schmidt正交化过程算法对信号光与本振(LO)光之间频率偏移引起的I、Q分量失配角进行补偿,当频率偏移小于符号速率的1/5(±5 GHz)时,灵敏度代价约为3.2 dB。此外,当LO光功率较高时,用单PD取代BPD的灵敏度损失约为3 dB。本方案为实现低成本的相干检测提供了一种解决方法。

针对正交频分复用(OFDM)系统中的载波频率恢复，本文提出了一种两步频率快速捕获和精确跟踪的恢复方案。首先基于半解析方法分析了频率偏移量对接收机性能的影响，然后基于最大似然估计器提出了频率偏移量的估计算法。最后，对于粗略频率捕获，方案利用单个同步序列的已知符号作为数据辅助捕获，一旦捕获结束，电路切换到判决导向跟踪模式来执行精细的频率跟踪，从而实现可靠的数据解调;对捕获算法在锁定频率范围的扩大和正确锁定性能方面进行了评价，同时在稳态频率误差的偏差和方差方面对跟踪性能进行了评价。最后给出了频率控制回路设计的基本原则和在捕获以及跟踪模式下回路参数的选择准则，并通过仿真验证了所提出的频率恢复系统的性能。

含砷黄铁矿、 毒砂是金矿床中重要的载金矿物, 常发育多阶段生长环带结构, 可为认识矿床成因和矿床形成过程提供大量信息。 前人对含砷黄铁矿、 毒砂环带结构的形貌、 成分演化等研究较为充分, 但未见系统的原位拉曼光谱特征相关报道。 同时, 不同环带拉曼谱峰偏移规律的研究也可为认识含砷黄铁矿、 毒砂内部不可见金的赋存状态提供一定参考。 电子探针结果显示, 含砷黄铁矿由内核到外环带（Py1→Py2→Py3）, S和Fe含量先减少后增加, As先增加后减少（Py2中砷含量可达10.86%）。 Au含量与As的变化呈典型正相关, 最多可达0.14%。 毒砂由内核到环带（Apy1→Apy2）, S和Fe含量减少, As相对增加。 原位拉曼分析显示, 含砷黄铁矿不同环带均主要显示三个拉曼峰, 分别对应于黄铁矿的Fe-［S2］2-变形振动峰（Eg）、 Fe-［S2］2-伸缩振动峰（Ag）和S-S伸缩振动峰（Tg）。 内核Py1的拉曼位移集中在345.8~346.9, 382.0~382.9和434.6~434.8 cm-1; 中间环带Py2为 331.9~338.7, 359.2~365.4和404.3~414.2 cm-1; 外环带Py3为343.0~344.9, 375.5~378.3 和417.3~431.5 cm-1。 Py2的拉曼位移相对于Py1和Py3显著向低频偏移, 偏移量3.1~27.2 cm-1。 分析认为黄铁矿拉曼位移的偏移主要与As、 Au离子的替代作用有关。 含砷黄铁矿中不可见金可能以化学结合态形式进入晶格中, 引起化学键力常数和折合质量的变化, 导致拉曼谱峰振动频率变小, 向低频偏移。 毒砂主要发育六个拉曼峰, 分别集中于136.2~139.8, 174.8~179.4, 198.9~200.7, 307.0~314.2, 338.5~343.9和407.8~410.5 cm-1, 与RUEFF数据库中R050071样品以及相关文献报道的数据相似。 此外, Apy2的拉曼位移相对于Apy1略向低频偏移, 偏移量0.7~5.4 cm-1, 认为毒砂拉曼位移的变化主要与As离子类质同象置换S离子引起的振动偏移有关。 白云铺含砷黄铁矿、 毒砂环带结构中原位拉曼光谱特征的研究, 为不同成分黄铁矿、 毒砂矿物的鉴定提供了丰富的拉曼谱学数据, 为揭示不同环带拉曼谱峰的偏移规律, 探讨不可见金的赋存形式提供了重要参考。

基于级联相位调制器(PM),设计并实现了一种梳线数量与梳线间距均可调谐的光学频率梳(OFC)产生方案。采用正弦型射频信号与其倍频信号分别驱动两级PM,并在第二级射频信号加入微小的频率偏移,得到了相位不敏感、平坦度高的OFC。梳线数量与平坦度由两级PM的调制指数调控。当频率偏移为第二级射频信号频率的10 ^-5倍时,OFC的平坦度低于3 dB。实验结果表明,产生OFC的梳线数量为7,9,11根,梳线间距分别为5.5 GHz和7.5 GHz,平坦度不超过2.4 dB。

为了在高功率体声波谐振器的设计中考虑自热效应的影响, 提出一种声-电磁-热多物理场协同仿真方法, 来模拟自热导致的频率偏移, 并针对此频率偏移的消除问题, 提出了相应的修正方案。首先, 由常用的Mason模型设计出满足谐振频率要求的初始谐振器。接着, 通过声-电磁-热多物理场协同仿真得到自热导致的频率偏移。然后, 初步调整压电层厚度, 来抵消此频率偏移。最后, 对调整后的谐振器迭代进行声-电磁-热多物理场协同仿真, 以确定压电层厚度的调整量。结果表明: 自热效应会导致高功率体声波谐振器的谐振频率明显下偏(谐振器案例的频率偏移量为3 MHz), 通过减薄压电层厚度(案例中为1.7 nm)可彻底消除此频率偏移。所提出的高功率体声波谐振器的修正方案能有效地解决自热效应导致的谐振频率偏移问题。

色散和激光器频率偏移能够对使用交错正交幅度调制格式的相干光滤波器组多载波(CO-FBMC/OQAM)系统产生严重影响。针对这个问题,重点研究了该系统的基于训练序列的信道和载波频率偏移联合估计及补偿方法。详细分析了CO-FBMC/OQAM系统的信道传输模型,对训练序列的结构进行了设计和优化,抑制了固有虚部干扰(IMI)的影响。为了消除信道噪声对估计过程的干扰,提出了基于不同帧之间频域平均的估计方法。该方法将实值导频的交叉关联函数在不同帧之间进行频域平均,取其相位后获得载波频率偏移估计值。信道响应也在不同帧之间进行频域平均后得到最终估计值。搭建了CO-FBMC/OQAM系统的数值仿真平台,并研究了激光器频率偏移不同时,经过1500 km标准单模光纤传输后系统的误差幅度矢量和误码率。数值仿真结果表明:不管是在背靠背场景下,还是在1500 km光纤传输后,该方法都能够抑制色散和激光器频率偏移的影响,有效提升系统的传输性能。

电力无线专网在1.8 GHz频段建设4G TD-LTE网络, 正交频分复用(OFDM)是其关键技术之一, OFDM系统对信道产生的载波频率偏移(CFO)很敏感, 频率偏移会造成系统性能的严重下降。因此, 需要对OFDM系统中的频率载波偏移精确估计并补偿, 以保证系统的性能。本文提出了一种用于OFDM系统中基于局部搜索的多重信号分类(MUSIC)盲CFO估计的算法, 该算法利用频率偏移矩阵列矢量与噪声子空间的正交性和CFO的单峰特性, 构造一个改进空间谱函数, 然后通过局部谱峰搜索得到频偏估计值。该算法的CFO估计性能优于传统CFO估计算法, 且能够克服传统MUSIC算法低信噪比下谱峰缺失的问题。仿真结果证明了该算法的有效性。