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udWDM-PON中内差光学DPSK接收机的无查找表载波恢复技术
摘要： 我们提出了一种用于内差光学DPSK接收机的无查找表载波恢复架构，该架构减少了所需的DSP硬件资源、功耗以及总处理时钟数，旨在为接入网应用提供高性价比的收发器。所提出的架构简化了频率补偿算法，避免使用m次幂运算和查找表。我们在商用FPGA上对该载波恢复方案进行了原型验证，以1.25Gb/s的数据速率进行实时评估。该光传输系统通过商用DFB激光器的直接相位调制、25公里单模光纤以及基于3×3耦合器和三个光电二极管（提供相位分集操作）的低成本光学前端相干接收机实现。结果表明其具有出色的实时性能：在误码率为10^-3时达到-54 dBm的灵敏度，支持前馈频率误差校正，对快速激光频率漂移具有高鲁棒性，并且在6.25GHz间隔的超密集WDM网格中对光相位噪声具有高容忍度。
关键词： 相移键控，现场可编程门阵列，数字信号处理，载波恢复，频率估计
更新于2025-09-23 15:22:29
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开放量子系统中的量子计量精度极限
摘要： 量子力学定律使得某些测量的精度能够超越经典参数估计理论所预测的结果。也就是说，在使用量子探针测量诸如光谱学中的原子频率或磁力计中的外部磁场等广泛参数类别时，可以突破中心极限定理对估计精度施加的限制。然而，环境噪声通?；岣谋湮粗问兰扑艽锏降淖钪站?。本教程回顾了旨在获得存在环境干扰时通用精度界限的最新理论工作。我们采用一种互补方法：首先基于量子动力学映射描述量子系统的一般框架分析问题，然后将这一抽象形式体系与系统耗散时间演化的微观描述相关联。我们将证明，尽管某些形式的噪声确实会使量子系统达到标准量子极限，但在不同形式的局部环境涨落存在时，仍有可能实现超越经典界限的精度。
关键词： 精度极限、开放量子系统、频率估计
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用光注入锁相辅助的腔增强型DFB激光器实现50 GHz重复频率增益切换
摘要： 本文介绍了一种基于时间戳线性回归（LR）算法的频率计数器——即频率-数字转换器（(cid:2)计数器）。我们探讨了电子器件的噪声问题，并从严格的数学基础出发推导了(cid:2)计数器的统计特性，包括加权测量和频率响应。文中描述了实验室正在测试的片上系统实现方案，并将(cid:2)计数器与传统(cid:3)计数器和(cid:4)计数器进行对比。线性回归算法对白相位噪声具有最优抑制能力，优于(cid:3)和(cid:4)计数器。白噪声是宽带数字电子器件面临的主要实际问题，无论是在仪器内部电路还是待测快速过程中均存在。当测量时间为τ时，(cid:3)计数器的方差与1/τ2成正比，而(cid:4)和(cid:2)计数器的方差均与1/τ3成正比。但(cid:2)计数器具有最小可能方差，比(cid:4)计数器低1.25分贝。该计数器特别适用于抛物线方差测量（详见本刊姊妹篇论文[第63卷第4期第611-623页，2016年4月（艾伦方差50周年特刊），DOI 10.1109/TUFFC.2015.2499325]）。
关键词： 噪声、回归分析、频率测量、仪器与测量、时间测量、相位噪声、频率估计
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于频谱校正和中国剩余定理的时空子奈奎斯特采样频率与波达方向联合估计
摘要： 本文研究了在时域快照和空域传感器均稀疏分布的宽松条件下，频率与到达方向（DOA）的联合估计问题。具体而言，所提出的联合方案采用了一种允许大范围阵元间距的新型互质稀疏阵列，大幅缓解了传统阵列的半波长约束。进一步地，通过将小尺寸离散傅里叶变换（DFT）频谱校正与闭式鲁棒中国剩余定理（CRT）相结合，可高效消除时空欠采样导致的频谱混叠和整数相位模糊问题。由此，通过复用不同欠采样率下并行采集的观测数据，即可高效估计这两个参数，显著提升了数据利用率。数值结果表明，该联合方案具有很高的估计精度。
关键词： 欠采样、波达方向估计、互质稀疏阵列、频率估计
更新于2025-09-23 14:57:25
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通过长时间相干性提高频率估计的精度
摘要： 在过去几年中，为以最精确的方式确定未知参数值并考虑噪声影响，研究者们提出了多种估计策略。这些策略通常依赖于传感探针间的量子纠缠，在探针数量趋于无穷的渐近极限下被证明是最优的——前提是测量时间尺度不断缩短。本文提出一种不同的频率估计方法：通过合理设计环境，在长时间极限下利用每个传感粒子态中的量子相干性。借助常用主方程，我们证明该策略在有限探针数量时能超越基于纠缠的策略所能达到的精度。我们还讨论了该方案在以囚禁离子作为量子传感器的实际装置中的可能实现方式。
关键词： 量子相干性、频率估计、囚禁离子、量子计量学
更新于2025-09-09 09:28:46