本書提出微波光子多學科協(xié)同設計思想與方法，首先從微波光子的跨域交叉融合出發(fā)，分析了其多學科特點，探討了微波光子多學科協(xié)同設計的技術(shù)挑戰(zhàn)；接著，基于微波光子多學科設計的內(nèi)涵，將需求-功能-邏輯-物理（RFLP）系統(tǒng)工程論方法引入微波光子系統(tǒng)的設計中，形成了基于RFLP的微波光子系統(tǒng)仿真設計的一般方法。同時，深入研究了微波光子器件、處理單元和系統(tǒng)的建模方法，闡明了微波光子跨域特點和時空頻多維映射原理，并以微波光子干涉儀系統(tǒng)模型為例，詳細闡述了多學科協(xié)同設計和建模仿真的思路及方法；最后，本書探討了不同專業(yè)工具所建立的異構(gòu)模型的統(tǒng)一封裝方法，并針對微波光子跨域帶來的海量數(shù)據(jù)處理問題，探討了多核心、多進程分布式并行計算方法對仿真效率提升的有效性。
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目錄
第1章 微波光子學及其多學科特征 1
1.1 微波光子學的概念、發(fā)展及應用 1
1.1.1 微波光子學的基本概念 1
1.1.2 微波光子器件 3
1.1.3 微波光子信號處理 6
1.1.4 微波光子學的系統(tǒng)應用 13
1.2 微波光子學的多學科融合特征 21
1.3 微波光子多學科協(xié)同設計與建模仿真的現(xiàn)狀及挑戰(zhàn) 25
1.3.1 微波光子多學科協(xié)同設計與建模仿真的現(xiàn)狀 25
1.3.2 微波光子多學科協(xié)同設計與建模仿真的挑戰(zhàn) 28
1.4 微波光子多學科協(xié)同設計和建模仿真的主要內(nèi)容 30
參考文獻 30
第2章 微波光子多學科協(xié)同設計方法 33
2.1 多學科概念內(nèi)涵 33
2.2 多學科協(xié)同設計的概念及方法 36
2.2.1 傳統(tǒng)產(chǎn)品的設計方式 36
2.2.2 多學科協(xié)同設計的概念及特點 40
2.2.3 多學科協(xié)同設計的原理及方法 42
2.3 RFLP 多學科協(xié)同設計方法與流程 47
2.3.1 系統(tǒng)工程方法 47
2.3.2 RFLP 協(xié)同設計的基本概念 48
2.3.3 RFLP 協(xié)同設計的基本框架 48
2.3.4 RFLP 協(xié)同設計的基本流程 51
2.3.5 多學科協(xié)同優(yōu)化原理及方法 53
2.4 基于RFLP的微波光子多學科協(xié)同設計 58
2.4.1 微波光子多學科協(xié)同設計的概念 58
2.4.2 微波光子多學科協(xié)同設計的基本方法及流程 60
2.4.3 微波光子多學科協(xié)同設計中的關(guān)鍵問題 66
2.5 本章小結(jié) 70
參考文獻 70
第3章 微波光子基礎(chǔ)器件建模及優(yōu)化 72
3.1 概述 72
3.1.1 微波光子器件分類 72
3.1.2 微波光子器件建模挑戰(zhàn) 75
3.2 微波光子器件建模方法 77
3.2.1 微波光子器件噪聲建模 77
3.2.2 微波光子器件非線性建模 83
3.2.3 基于經(jīng)驗公式的行為級模型建模 85
3.2.4 基于器件機理的物理模型建模 87
3.2.5 微波光子器件建模協(xié)議 92
3.3 微波光子器件參數(shù)提取及表征方法 94
3.3.1 激光器參數(shù)提取與表征 96
3.3.2 調(diào)制器參數(shù)提取與表征 98
3.3.3 探測器參數(shù)提取與表征 100
3.3.4 摻鉺光纖放大器參數(shù)提取與表征 100
3.3.5 光濾波器參數(shù)提取與表征 102
3.3.6 電光互轉(zhuǎn)換組件參數(shù)表征 103
3.4 微波光子器件模型評估與修正 106
3.4.1 模型評估 107
3.4.2 模型參量修正 108
3.5 本章小結(jié) 112
參考文獻 112
第4章 微波光子時空頻處理單元的信息映射關(guān)系及建模 114
4.1 微波光子系統(tǒng)中的時空頻處理模型 114
4.1.1 微波光子時空頻處理模型分類 114
4.1.2 微波光子時域模型 114
4.1.3 微波光子頻域模型 116
4.1.4 微波光子時頻混合域模型 119
4.1.5 微波光子空頻混合域模型 121
4.2 微波光子時空頻處理單元的信息映射關(guān)系 121
4.2.1 單一處理域的信號處理 122
4.2.2 時-頻信號處理 123
4.2.3 頻-空信號處理 125
4.2.4 多維映射問題解決方法 126
4.2.5 微波光子時空頻處理單元的多學科耦合和解耦合機理與方法 127
4.3 微波光子時空頻聯(lián)合處理單元建模及表征評估 130
4.3.1 微波光子時空頻處理單元聯(lián)合建模挑戰(zhàn) 130
4.3.2 微波光子處理單元聯(lián)合建模及表征評估方法 131
4.4 本章小結(jié) 142
參考文獻 142
第5章 微波光子系統(tǒng)的協(xié)同設計與聯(lián)合仿真 144
5.1 微波光子系統(tǒng)的主要組成 144
5.2 微波光子系統(tǒng)的RFLP協(xié)同設計與建模仿真過程 146
5.2.1 需求視圖 147
5.2.2 功能視圖 148
5.2.3 邏輯視圖 150
5.2.4 物理視圖 152
5.3 微波光子系統(tǒng)建模仿真示例 154
5.3.1 微波光子干涉儀系統(tǒng)RFLP設計過程 155
5.3.2 微波光子干涉儀分機 RFLP 設計過程 160
5.3.3 微波光子干涉儀測向系統(tǒng)仿真及優(yōu)化 164
5.4 本章小結(jié) 183
參考文獻 183
第6章 微波光子多學科異構(gòu)模型封裝與高效仿真方法 186
6.1 微波光子異構(gòu)模型與封裝方法 186
6.1.1 異構(gòu)模型的概念 186
6.1.2 微波光子模型的統(tǒng)一表征方法 189
6.1.3 微波光子模型的統(tǒng)一描述與實現(xiàn) 192
6.1.4 異構(gòu)封裝方法 195
6.1.5 異構(gòu)模型封裝實例 201
6.2 微波光子高效仿真方法 218
6.2.1 基于跨域匹配的微波光子系統(tǒng)高效仿真方法 218
6.2.2 分布式并行計算方法 224
6.3 本章小結(jié) 246
參考文獻 246
索引 24
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