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通信系统是一个描述两点之间信息交流的系统。信息的传输和接收过程被称为通信。通信的主要要素是信息的发送者、通信的渠道或媒介以及信息的接收者。

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电气工程代写|通讯系统作业代写communication system代考|EE343

电气工程代写|通讯系统作业代写communication system代考|Bolometers Detectors

Bolometers are detectors very sensitive to thermal radiation and are among the most widely used infrared detectors in the IR spectrum including the $\mathrm{THz}$ frequency range. The detector element is extremely sensitive to temperature change. Their principle of operation is such that the thermal radiation that hits the detector causes a temperature change. This will then lead to a change in resistance which gives access to a variation in the measurement of the voltage across an external reading circuit (Wheatstone Bridge). There are several types of bolometers [35]: – Metallic: the typical metals used in this type are nickel, bismuth, platinum, and titanium. They operate at room temperature and are easily integrated with CMOS technology. They are characterized by low noise, on the other hand, their temperature coefficient is low which decreases their performance.

The semiconductors used amorphous silicon, germanium, and alloys such as SiGe. Their temperature coefficient depends on the manufacturing process but it is of the order of 10 times higher than that of metals. Semiconductor oxides are also used such as GexSi1-xOy or vanadium oxide (V0x). * Hot electron superconductors: For a better bolometer sensitivity, the resistivity of the thermistor material must show a strong temperature dependence. The known high dependence of the resistivity of a superconductor on temperature makes it a natural choice for a thermistor material in bolometers. Note that unlike the other two types of bolometers where the resistance of their thermistor decreases with temperature, here the resistance of a superconductor increases with temperature (Fig. 6).

Golay cells and pyroelectrics are the most widely used commercial detectors due to their reasonable sensitivities. On the other hand, their response speeds are too slow (generally of the order of a few milliseconds), and they are very difficult to arrange in matrices which is a handicap for applications such as in imaging; Bolometers although they are capable of detecting frequencies above $2 \mathrm{THz}$, they require a response time of a few milliseconds, an electrical polarization but also sometimes a cryogenic temperature.

电气工程代写|通讯系统作业代写communication system代考|SDI Versus EOS Detection

In Sect. 4, we have described several detection methods, the most common of which is electro-optical sampling (EOS). EOS, however, is limited by over-rotation for strong THz fields. While various methods exist for circumventing the over-rotation limit, the latter always have drawbacks such as the reduction of the signal-to-noise ratio, a limited time acquisition length, or the deformation of the detected pulse $\mathrm{THz}$. An alternative electro-optical detection method would therefore be advantageous for the measurement of intense $\mathrm{THz}$ fields.

In 2012, Sharma et al. [36] developed a new electrooptic detection method based on an SDI system. The technique makes it possible to measure the phase change undergone by the probe wave when it passes through the electro-optical crystal by interferometry instead of measuring its polarization change with a polarizer.

During THz SDI detection, the probe pulse is temporally divided in half before reaching the detection crystal. The division is carried out using a glass plate: The laser pulse reflects first on the outer face of the glass plate, and then on its inner face, which creates two consecutive pulses. The first pulse reaches the crystal 3 ps before the second pulse. By adjusting the lengths of the probe and THz optical paths, it is possible to obtain that the first probe pulse passes through the crystal before the $\mathrm{THz}$ pulse while the second probe pulse passes at the same time as the THz pulse (see Fig. 7). The first pulse serves as a reference, while the second probe pulse is phase shifted by the birefringent crystal and therefore contains the information to be measured. The two probe pulses are then directed to a spectrometer consisting of a diffraction grating, a cylindrical lens, and a CCD camera. The two probe pulses are diffracted by the grating, after which they interfere together. Fringes are therefore observed on the camera, with an intensity given by the Formula (14). Here, it is the instantaneous phase differences between each of the Fourier components of the two probe pulses that it is desired to extract since they are induced by the THz field and proportional to the latter. Instantaneous phase differences can be extracted as follows:
$$
\vartheta=\arctan \left(\frac{\operatorname{Im}(F(I(k)))}{\Re(\mathrm{F}(\mathrm{I}(\mathrm{k})))}\right)
$$
where $\vartheta$ is the instantaneous phase difference between the two probe pulses, $\operatorname{Im}($. is the imaginary part, $\Re($.$) is the real part, and F(I(k))$ is the Fourier transform of the intensity of the fringes $I(k)$ (see Formula (14)).

For the calculation of the instantaneous THz field, the value of the phase shift corresponding to the center frequency of the probe pulse is generally selected. As mentioned in Sect. $4.5$ and observed in Fig. 7, the probe pulse is much shorter than the THz pulse, and therefore, it can be approximated that the calculated phase corresponds to a single point of the THz wave. To measure the complete $\mathrm{THz}$ wave, the glass plate is placed on a delay line that makes it possible to vary the optical path difference between the probe and THz pulses. For each position of the delay line and therefore for each point of the pulse $\mathrm{THz}$, the phase must be calculated. It is noted that, since the phase is calculated using an inverse tangent function, the result is always between $-\pi / 2$ and $\pi / 2$. To avoid phase jumps and thus obtain a continuous waveform, a standard phase unwinding algorithm is used.

电气工程代写|通讯系统作业代写communication system代考|EE343

通讯系统代考

电气工程代写|通讯系统作业代写communication system代考|Bolometers Detectors

辐射热计是对热辐射非常敏感的探测器,是红外光谱中使用最广泛的红外探测器之一,包括太赫兹频率范围。检测器元件对温度变化极为敏感。它们的工作原理是撞击探测器的热辐射引起温度变化。然后,这将导致电阻发生变化,从而可以访问外部读取电路(惠斯通电桥)上的电压测量值的变化。有几种类型的辐射热计 [35]: – 金属:在这种类型中使用的典型金属是镍、铋、铂和钛。它们在室温下运行,并且很容易与 CMOS 技术集成。它们的特点是噪音低,另一方面,它们的温度系数低,这降低了它们的性能。

半导体使用非晶硅、锗和SiGe等合金。它们的温度系数取决于制造工艺,但比金属高 10 倍。还使用半导体氧化物,例如 GexSi1-xOy 或氧化钒 (V0x)。* 热电子超导体:为了获得更好的辐射热计灵敏度,热敏电阻材料的电阻率必须表现出强烈的温度依赖性。已知超导体的电阻率对温度的高度依赖性使其成为辐射热计中热敏电阻材料的自然选择。请注意,与热敏电阻的电阻随温度降低的其他两种类型的辐射热计不同,此处超导体的电阻随温度升高而增加(图 6)。

格雷电池和热释电体是最广泛使用的商业探测器,因为它们具有合理的灵敏度。另一方面,它们的响应速度太慢(通常在几毫秒的数量级),而且它们很难排列成矩阵,这对成像等应用来说是一个障碍;辐射热计虽然它们能够检测到高于2太赫兹,它们需要几毫秒的响应时间、电极化,但有时还需要低温。

电气工程代写|通讯系统作业代写communication system代考|SDI Versus EOS Detection

昆虫。4、我们介绍了几种检测方法,其中最常见的是电光采样(EOS)。然而,EOS 受到强太赫兹场的过度旋转的限制。虽然存在各种规避过旋转限制的方法,但后者总是存在诸如降低信噪比、有限时间采集长度或检测到的脉冲变形等缺点太赫兹. 因此,另一种电光检测方法将有利于测量强太赫兹字段。

2012 年,Sharma 等人。[36] 开发了一种基于 SDI 系统的新型电光检测方法。该技术可以通过干涉测量法测量探测波通过电光晶体时所经历的相位变化,而不是用偏振器测量其偏振变化。

在太赫兹 SDI 检测期间,探测脉冲在到达检测晶体之前在时间上被分成两半。使用玻璃板进行分割:激光脉冲首先在玻璃板的外表面反射,然后在其内表面反射,从而产生两个连续的脉冲。第一个脉冲在第二个脉冲之前 3 ps 到达晶体。通过调整探针和太赫兹光路的长度,可以得到第一个探针脉冲先通过晶体,然后再通过晶体。太赫兹脉冲,而第二个探测脉冲与太赫兹脉冲同时通过(见图 7)。第一个脉冲用作参考,而第二个探测脉冲由双折射晶体相移,因此包含要测量的信息。然后将两个探测脉冲引导到由衍射光栅、柱面透镜和 CCD 相机组成的光谱仪。两个探测脉冲被光栅衍射,之后它们一起干涉。因此在相机​​上观察到条纹,其强度由公式 (14) 给出。这里,需要提取的是两个探测脉冲的每个傅立叶分量之间的瞬时相位差,因为它们是由太赫兹场感应的并且与后者成比例。瞬时相位差可以提取如下:
ϑ=反正切⁡(在里面(F(我(ķ)))ℜ(F(我(ķ))))
在哪里ϑ是两个探测脉冲之间的瞬时相位差,在里面(. 是虚部,ℜ(.)一世s吨H和r和一个lp一个r吨,一个ndF(我(ķ))是条纹强度的傅里叶变换我(ķ)(见公式(14))。

对于瞬时太赫兹场的计算,一般选择与探测脉冲的中心频率对应的相移值。正如教派中提到的那样。4.5并且在图 7 中观察到,探测脉冲比太赫兹脉冲短得多,因此可以近似计算出的相位对应于太赫兹波的单个点。要测量完整太赫兹波,玻璃板放置在延迟线上,可以改变探针和太赫兹脉冲之间的光程差。对于延迟线的每个位置,因此对于脉冲的每个点太赫兹,必须计算相位。请注意,由于相位是使用反正切函数计算的,因此结果始终介于−圆周率/2和圆周率/2. 为了避免相位跳跃并因此获得连续波形,使用了标准相位展开算法。

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金融工程代写

金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题,以及设计新的和创新的金融产品。

非参数统计代写

非参数统计指的是一种统计方法,其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型;这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。

广义线性模型代考

广义线性模型(GLM)归属统计学领域,是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。

术语 广义线性模型(GLM)通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归,以及方差分析和方差分析(仅含固定效应)。

有限元方法代写

有限元方法(FEM)是一种流行的方法,用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。

有限元是一种通用的数值方法,用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程(即一些边界值问题)。为了解决一个问题,有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分,称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的,它是通过构建对象的网格来实现的:用于求解的数值域,它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统,以模拟整个问题。然后,有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。

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随机分析代写


随机微积分是数学的一个分支,对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。

时间序列分析代写

随机过程,是依赖于参数的一组随机变量的全体,参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现,其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值(如1秒,5分钟,12小时,7天,1年),因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中,往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录,以得到其自身发展的规律。

回归分析代写

多元回归分析渐进(Multiple Regression Analysis Asymptotics)属于计量经济学领域,主要是一种数学上的统计分析方法,可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系,在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。

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MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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