CN105812053A - 瞬时频率测量方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种瞬时频率测量方法及系统。该方法包括:偏振调制器将待测微波信号与第一可调光源及第二可调光源进行偏振调制;偏振分束器将待测调制信号分为第一支路光信号及第二支路光信号;第一偏振控制器和第一检偏器对第一支路光信号进行相位调制;第二偏振控制器和第二检偏器对第二支路光信号进行强度调制。利用色散元件分别对两路光信号进行色散衰减;第一光电探测器将色散衰减后的第一支路光信号转变成第一支路电信号;第二光电探测器将色散衰减后的第二支路光信号转变成第二支路电信号;数字处理单元根据光电探测器输入的信号得到待测微波信号的瞬时频率。本发明的瞬时频率测量方法及系统能够满足瞬时频率测量对测量范围和测量精度的要求。

Description

瞬时频率测量方法及系统
技术领域
本发明涉及微波光子学技术,尤其涉及一种瞬时频率测量方法及系统。
背景技术
瞬时频率测量技术(IFM,instantaneousfrequencymeasurement)是指在脉冲持续的短周期内对被测信号的频率进行快速测量的技术。微波光子学辅助的IFM系统相比传统电子学方法具有其独特优势:(1)测量范围受带宽限制小,可实现小型化超宽带微波信号的分析和检测;(2)抗电磁干扰特性能够提高测量的隐秘性,有效保护测量系统。
2006年2月,澳大利亚学者AttygalleM等人提出一种利用短色散介质的IFM系统,此系统中将待测微波信号分为两路,其中一路与本振信号混频。这两路不同频率的信号先分别进行强度调制和相位调制,再经由色散元件,由探测器判定得到互补功率响应函数。随着测量范围增大,所需色散介质长度大大减小,当调制带有啁啾时,长度可以更小。该系统通过实验验证得到测量范围为4-19GHz。
2009年3月,北京邮电大学的李建强博士提出了利用双输出MZM产生的啁啾调制来实现频率范围可调的IFM方案。将马克增德尔调制器(MZM)的一个射频端口加载待测微波信号,另一个端口不使用,信号在MZM中进行啁啾调制,光源采用可调激光源。该实验对三种波长分别实现了不同的测量范围:1580nm波长对应9GHz的测量范围;1520nm波长对应10.5GHz的测量范围;1460nm波长对应12.7GHz的测量范围。
2012年4月,浙江大学的ChenhuiYe提出一种基于法布里-帕罗滤波器的多频点的全光IFM方案。将待测微波信号直接调制到强度调制器上,通过测量经过法布里-帕罗滤波器的可调光载波和它上下边带之间的时延计算IFM。该系统的识别度、准确度和分辨率分别为0.1,0.09,0.2GHz。另外,该系统如果使用更宽带宽的调制器,可以测量更高频率的信号。但是,这种方法是靠光源的波长扫描实现多点测量,光源漂移1pm,系统误差就达到了125MHz,测量误差较大。
综上,现有技术中的瞬时测量系统及方法普遍存在瞬时频率的测量范围和测量精度互斥问题,难以满足瞬时频率测量过程中对测量范围和测量精度的要求。
发明内容
本发明实施例提供了一种瞬时频率测量方法及系统,以满足瞬时频率测量对测量范围和测量精度的要求。
第一方面,本发明实施例提供了一种瞬时频率测量方法,包括:
偏振调制器将待测微波信号与第一可调光源及第二可调光源进行偏振调制,得到待测调制信号;
偏振分束器将所述待测调制信号分为第一支路光信号及第二支路光信号;
第一偏振控制器及第一检偏器对所述第一支路光信号进行相位调制;
第二偏振控制器及第二检偏器对所述第二支路光信号进行强度调制;
第一色散元件对所述相位调制后的第一支路光信号进行色散衰减;
第二色散元件对所述强度调制后的第二支路光信号进行色散衰减;
第一光电探测器将色散衰减后的所述第一支路光信号转变成第一支路电信号;
第二光电探测器将色散衰减后的所述第二支路光信号转变成第二支路电信号;
所述第一光电探测器及所述第二光电探测器将所述第一支路电信号及所述第二支路电信号输入数字处理单元;
所述数字处理单元根据所述第一光电探测器及所述第二光电探测器输入的信号得到所述待测微波信号的瞬时频率。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述偏振调制器将待测微波信号与第一可调光源及第二可调光源进行偏振调制之前,还包括:
第三偏振控制器对所述第一可调光源进行输出角度的偏振控制;
第四偏振控制器对所述第二可调光源进行输出角度的偏振控制;
所述第三偏振控制器输出所述第一可调光源与所述第四偏振控制器输出所述第二可调光源的输出角度之和为90度。
结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述数字处理单元根据所述第一光电探测器及所述第二光电探测器输入的信号得到所述待测微波信号的瞬时频率,包括:
所述数字处理单元根据公式ACF=A1cos2(πD1λ1 2f2)/A2cos2(πD2λ2 2f2)得到幅度比较函数,其中,所述ACF为幅度比较函数,A1为所述第一支路电信号的幅度,A2为所述第二支路电信号的幅度,D1为所述第一色散元件的色散系数,D2为所述第二色散元件的色散系数,λ1为所述第一可调光源的波长,λ2为所述第二可调光源的波长,f为待测微波信号频率;
所述数字处理单元根据所述幅度比较函数ACF的曲线图,得到所述待测微波信号的瞬时频率。
结合第一方面的第二种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述A1与所述A2的比值调整为1。
第二方面,本发明实施例提供了一种瞬时频率测量系统,包括:第一可调光源、第二可调光源、偏振调制器、偏振分束器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第一检偏器、第二检偏器、第一色散元件、第二色散元件、第一光电探测器、第二光电探测器及数字处理单元
所述偏振调制器的第一光输入端及第二光输入端分别与所述第一可调光源及所述第二可调光源连接,所述偏振调制器的射频信号输入端用于接入待测微波信号,所述偏振调制器的偏置电压输入端用于接入偏置电压,所述偏振调制器将待测微波信号与所述第一可调光源及所述第二可调光源进行偏振调制,得到待测调制信号;
所述偏振分束器的光输入端与所述偏振调制器的光输出端连接,用于将所述待测调制信号分为第一支路光信号及第二支路光信号;
所述第一偏振控制器的光输入端与所述偏振分束器的第一支路输出端连接;
所述第一检偏器的光输入端与所述第一偏振控制器的光输出端连接,所述第一偏振控制器和所述第一检偏器用于对所述第一支路光信号进行相位调制;
所述第二偏振控制器的光输入端与所述偏振分束器的第二支路输出端连接;
所述第二检偏器的光输入端与所述第二偏振控制器的光输出端连接,所述第二偏振控制器和所述第二检偏器用于对所述第二支路光信号进行强度调制;
所述第一色散元件的光输入端与所述第一检偏器的光输出端连接,用于对所述相位调制后的第一支路光信号进行色散衰减;
所述第二色散元件的光输入端与所述第二检偏器的光输出端连接,用于对所述强度调制后的第二支路光信号进行色散衰减;
所述第一光电探测器的输入端与所述第一色散元件的光输出端连接,用于将色散衰减后的所述第一支路光信号转变成第一支路电信号;
所述第二光电探测器的输入端与所述第二色散元件的光输出端连接,用于将色散衰减后的所述第二支路光信号转变成第二支路电信号;
所述数字处理单元与所述第一光电探测器及所述第二光电探测器的输出端连接,用于根据所述第一支路电信号及所述第二支路电信号得到所述待测微波信号的瞬时频率。
结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式,其中,所述系统还包括:第三偏振控制器及第四偏振控制器;
所述第三偏振控制器连接于所述第一可调光源及所述偏振调制器之间,用于对所述第一可调光源进行输出角度的偏振控制;
所述第四偏振控制器连接于所述第二可调光源及所述偏振调制器之间,用于对所述第二可调光源进行输出角度的偏振控制;
其中,所述第三偏振控制器输出所述第一可调光源与所述第四偏振控制器输出所述第二可调光源的输出角度之和为90度。
结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式,其中,所述数字处理单元,具体用于:
根据公式ACF=A1cos2(πD1λ1 2f2)/A2cos2(πD2λ2 2f2)得到幅度比较函数,其中,所述ACF为幅度比较函数,A1为所述第一支路电信号的幅度,A2为所述第二支路电信号的幅度,D1为所述第一色散元件的色散系数,D2为所述第二色散元件的色散系数,λ1为所述第一可调光源的波长,λ2为所述第二可调光源的波长,f为待测微波信号频率;
根据所述幅度比较函数ACF的曲线图,得到所述待测微波信号的瞬时频率。
结合第二方面的第二种可能的实施方式,本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式,其中,所述A1与所述A2的比值调整为1。
本发明实施例提供的瞬时频率测量方法及系统中,两个可调光源分别通过同一个偏振调制器调制,并经偏振分束器分成两路,该两路分别通过不同的偏振控制器和检偏器一路实现相位调制,另一路实现强度调制,调制后的两路信号分别经历不同的色散元件进行不同的色散衰减,最后经光电探测器探测后,得到两路微波信号的幅度比,最后得到相应的微波信号频率,本申请方案能够满足瞬时频率测量对测量范围和测量精度的要求,且在测量范围及测量精度调谐过程中不需要考虑光功率的动态平衡问题,并且在本申请瞬时频率测量系统中没有光滤波器结构有助于消除光源中心波长漂移带来的影响,同时简化了瞬时频率测量系统的结构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了发明实施例瞬时频率测量系统的一种结构示意图;
图2示出了发明实施例瞬时频率测量方法的流程图;
图3示出了本发明实施例瞬时频率测量系统的另一种结构示意图;
图4示出了本发明实施例中瞬时频率测量方法的另一种流程图;
图5示出了利用本发明瞬时频率测量系统及方法进行瞬时频率测量的曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或器的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或器,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或器。
为了克服现有技术中瞬时频率测量系统及方法中普遍存在的瞬时频率测量范围和测量精度互斥问题,本申请中提供了一种瞬时频率测量系统,该系统中,两个可调光源分别通过同一个偏振调制器调制,并经偏振分束器分成两路,该两路分别通过不同的偏振控制器和检偏器,其中一路实现相位调制,另一路实现强度调制,调制后的两路信号分别经历不同的色散元件进行不同的色散衰减,最后经光电探测器探测后,得到两路微波信号的幅度比,最后得到相应的微波信号频率,从而使瞬时频率测量的测量范围及测量精度满足测量要求。
图1示出了发明实施例瞬时频率测量系统的一种结构示意图。如图1所示,本发明实施例的瞬时频率测量系统中包括:第一可调光源1、第二可调光源2、偏振调制器3、偏振分束器4、第一偏振控制器5、第二偏振控制器6、第一检偏器7、第二检偏器8、第一色散元件9、第二色散元件10、第一光电探测器11、第二光电探测器12及数字处理单元13。
图1所示的瞬时频率测量系统中各结构的连接关系为:
偏振调制器3的第一光输入端及第二光输入端分别与第一可调光源1及第二可调光源2连接,偏振调制器3的射频信号输入端用于接入待测微波信号,偏振调制器3的偏置电压输入端用于接入偏置电压,偏振调制器3将待测微波信号与第一可调光源1及第二可调光源2进行偏振调制,得到待测调制信号。
偏振分束器4的光输入端与偏振调制器3的光输出端连接,用于将待测调制信号分为第一支路光信号及第二支路光信号。
第一偏振控制器5的光输入端与偏振分束器4的第一支路输出端连接,第一检偏器7的光输入端与第一偏振控制器5的光输出端连接,第一偏振控制器5和第一检偏器7用于对第一支路光信号进行相位调制。
第二偏振控制器6的光输入端与偏振分束器4的第二支路输出端连接,第二检偏器8的光输入端与第二偏振控制器6的光输出端连接,第二偏振控制器6和第二检偏器8用于对第二支路光信号进行强度调制。
第一色散元件9的光输入端与第一检偏器7的光输出端连接,用于对相位调制后的第一支路光信号进行色散衰减;
第二色散元件10的光输入端与第二检偏器8的光输出端连接,用于对强度调制后的第二支路光信号进行色散衰减;
第一光电探测器11的输入端与第一色散元件9的光输出端连接,用于将色散衰减后的第一支路光信号转变成第一支路电信号;
第二光电探测器12的输入端与第二色散元件10的光输出端连接,用于将色散衰减后的第二支路光信号转变成第二支路电信号;
数字处理单元13与第一光电探测器11及第二光电探测器12的输出端连接,用于根据第一支路电信号及第二支路电信号得到待测微波信号的瞬时频率。
基于上述的瞬时频率测量系统,本发明实施例还提供了一种瞬时频率测量方法。
图2示出了发明实施例瞬时频率测量方法的流程图,如图2所示,该方法的主要处理步骤包括:
步骤S101:偏振调制器将待测微波信号与第一可调光源及第二可调光源进行偏振调制,得到待测调制信号。
步骤S102:偏振分束器将待测调制信号分为第一支路光信号及第二支路光信号。
步骤S103:第一偏振控制器及第一检偏器对第一支路光信号进行相位调制。
步骤S104:第二偏振控制器及第二检偏器对第二支路光信号进行强度调制。
步骤S105:第一色散元件对相位调制后的第一支路光信号进行色散衰减。
步骤S106:第二色散元件对强度调制后的第二支路光信号进行色散衰减。
步骤S107:第一光电探测器将色散衰减后的第一支路光信号转变为第一支路电信号。
步骤S108:第二光电探测器检测色散衰减后的第二支路光信号转变为第二支路电信号。
步骤S109:第一光电探测器及第二光电探测器将检测后的信号输入数字处理单元。
步骤S110:数字处理单元根据第一光电探测器及第二光电探测器输入的信号得到待测微波信号的瞬时频率。
上述方案中,第一色散元件及第二色散元件为不同的色散元件,不同的色散元件会对强度调制后的支路信号及相位调制后的支路信号产生不同的功率衰减,数字处理单元基于该功率衰减可以得到不同的功率衰落函数,进而根据两个支路信号之间的功率比值,测得瞬时频率。
图3示出了本发明实施例瞬时频率测量系统的另一种结构示意图。如图3所示,该系统中包括:第一可调光源1、第二可调光源2、第三偏振控制器14、第四偏振控制器15、偏振调制器3、第一偏振控制器5、第二偏振控制器6、第一检偏器7、第二检偏器8、第一色散元件9、第二色散元件10、第一光电探测器11、第二光电探测器12及数字处理单元13。
图3中,瞬时频率测量系统中各部件的连接关系为:
第三偏振控制器14连接于第一可调光源1及偏振调制器3之间,用于对第一可调光源1进行输出角度的偏振控制。
第四偏振控制器15连接于第二可调光源2及偏振调制器3之间,用于对第二可调光源2进行输出角度的偏振控制。
上述方案中,通过第三偏振控制器14及第四偏振控制器15的偏振控制,第三偏振控制器14输出第一可调光源1与第四偏振控制器15输出第二可调光源2的输出角度之和为90度。
偏振调制器3的第一光输入端及第二光输入端分别与第三偏振控制器14及第四偏振控制器15的光输出端连接,偏振调制器3的射频信号输入端用于接入待测微波信号,偏振调制器3的偏置电压输入端用于接入偏置电压,偏振调制器3将待测微波信号与第一可调光源1及第二可调光源2进行偏振调制,得到待测调制信号。
偏振分束器4的光输入端与偏振调制器3的光输出端连接,用于将待测调制信号分为第一支路光信号及第二支路光信号。
第一偏振控制器5的光输入端与偏振分束器4的第一支路输出端连接,第一检偏器7的光输入端与第一偏振控制器5的光输出端连接,第一偏振控制器5和第一检偏器7用于对第一支路光信号进行相位调制。
第二偏振控制器6的光输入端与偏振分束器4的第二支路输出端连接,第二检偏器8的光输入端与第二偏振控制器6的光输出端连接,第二偏振控制器6和第二检偏器8用于对第二支路光信号进行强度调制。
第一色散元件9的光输入端与第一检偏器7的光输出端连接,用于对相位调制后的第一支路光信号进行色散衰减;
第二色散元件10的光输入端与第二检偏器8的光输出端连接,用于对强度调制后的第二支路光信号进行色散衰减;
第一光电探测器11的输入端与第一色散元件9的光输出端连接,用于将色散衰减后的第一支路光信号转变成第一支路电信号;
第二光电探测器12的输入端与第二色散元件10的光输出端连接,用于将色散衰减后的第二支路光信号转变成第二支路电信号;
数字处理单元13与第一光电探测器11及第二光电探测器12的输出端连接,用于根据第一支路电信号及第二支路电信号得到待测微波信号的瞬时频率。
基于图3所示的瞬时频率测量系统,本发明实施例还提供了另一种瞬时频率测量方法,其中图4示出了本发明实施例中瞬时频率测量方法的另一种流程图。
如图4所示,该方法的主要处理步骤包括:
步骤S201:第三偏振控制器对第一可调光源进行输出角度的偏振控制。
步骤S202:第四偏振控制器对第二可调光源进行输出角度的偏振控制。
通过上述步骤S201及步骤S202第三偏振控制器及第四偏振控制器分别对第一可调光源及第二可调光源的调制,使得第三偏振控制器输出第一可调光源与第四偏振控制器输出第二可调光源的输出角度之和为90度,使两路信号为正交偏振态信号。
步骤S203:偏振调制器将待测微波信号与第一可调光源及第二可调光源进行偏振调制,得到待测调制信号。
步骤S204:偏振分束器将待测调制信号分为第一支路光信号及第二支路光信号.
步骤S205:第一偏振控制器和第一检偏器对第一支路光信号进行相位调制。
步骤S206:第二偏振控制器和第二检偏器对第二支路光信号进行强度调制。
步骤S207:第一色散元件对相位调制后的第一支路光信号进行色散衰减。
步骤S208:第二色散元件对强度调制后的第二支路光信号进行色散衰减。
步骤S209:第一光电探测器将色散衰减后的第一支路光信号转变成第一支路电信号。
步骤S210:第二光电探测器将色散衰减后的第二支路光信号转变成第二支路电信号。
步骤S211:第一光电探测器及第二光电探测器将检测后的信号输入数字处理单元;
步骤S212:数字处理单元根据第一光电探测器及第二光电探测器输入的信号得到待测微波信号的瞬时频率。
本发明实施例中,数字处理单元根据第一光电探测器及第二光电探测器输入的数据得到待测微波信号的瞬时频率的方法包括:数字处理单元根据公式ACF=A1cos2(πD1λ1 2f2)/A2cos2(πD2λ2 2f2)得到幅度比较函数,其中,ACF为幅度比较函数,A1为第一支路电信号的幅度,A2为第二支路电信号的幅度,D1为第一色散元件的色散系数,D2为第二色散元件的色散系数,λ1为第一可调光源的波长,λ2为第二可调光源的波长,f为待测微波信号频率;数字处理单元根据幅度比较函数ACF的曲线图,得到待测微波信号的瞬时频率。
进一步,为保证系统工作的稳定性,提升系统鲁棒性和实用性,本发明实施例中将A1与A2的比值调整为1。
综上,本发明实施例的瞬时频率测量方法及系统,不仅实现了微波信号频率的瞬时测量,而且能够保证两路信号的功率比保持不变,保证系统工作的稳定度,提升鲁棒性和实用性。
图5示出了利用本发明瞬时频率测量系统及方法进行瞬时频率测量的曲线图。
如图5(A)示出了功率衰减函数和ACF的计算结果曲线图,图5(A)中,第一可调光源及第二可调光源的波长相等,例如设置λ1=λ2=1500nm,第一色散元件的色散参数D1L1=-420ps/nm第二色散元件的色散系统D2L2=-420ps/nm,P1为第一支路的功率衰减函数曲线图,P2为第二支路的功率衰减函数曲线图,通过本方法得到的瞬时频率的最大值与ACF曲线的凹陷点有关。
图5(B)在图5(A)的基础上,保持色散系数不变,改变第一可调光源或者第二可调光源的波长,例如,第一色散元件及第二色散元件的色散参数为D1L1=D2L2=-420ps/nmλ1=1500nm不变,只改变λ2,可以得到相对应的ACF,如图5(B)可知,随着的λ2减小,测量范围增大,凹陷点分别在10.5GHz、11.6GHz、12.7GHz的位置。
图5(C)在图5(A)的基础上,控制λ1=λ2=1500nm不变,D1L1=-420ps/nm保持不变,D2L2分别设为-420ps/nm,-320ps/nm,-220ps/nm三个值可以得到的ACF值如图5(C)所示。
综上可以看出,本发明实施例的瞬时频率测量方法可以实现13.3GHz的测量范围以及±0.15GHz的精度,进而满足瞬时频率测量的测量范围及测量精度要求,且在测量范围及测量精度调谐过程中无需考虑光功率的动态平衡问题,进一步本申请方案的测量系统中无光滤波器有助于消除光源中心波长漂移带来的影响,同时简化了测量系统结构,调节效果更佳。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种瞬时频率测量方法,其特征在于,包括:
偏振调制器将待测微波信号与第一可调光源及第二可调光源进行偏振调制,得到待测调制信号;
偏振分束器将所述待测调制信号分为第一支路光信号及第二支路光信号;
第一偏振控制器及第一检偏器对所述第一支路光信号进行相位调制;
第二偏振控制器及第二检偏器对所述第二支路光信号进行强度调制;
第一色散元件对所述相位调制后的第一支路光信号进行色散衰减;
第二色散元件对所述强度调制后的第二支路光信号进行色散衰减;
第一光电探测器将色散衰减后的所述第一支路光信号转变成第一支路电信号;
第二光电探测器将色散衰减后的所述第二支路光信号转变成第二支路电信号;
所述第一光电探测器及所述第二光电探测器将所述第一支路电信号及所述第二支路光信号输入数字处理单元;
所述数字处理单元根据所述第一光电探测器及所述第二光电探测器输入的信号得到所述待测微波信号的瞬时频率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述偏振调制器将待测微波信号与第一可调光源及第二可调光源进行偏振调制之前,还包括:
第三偏振控制器对所述第一可调光源进行偏振控制;
第四偏振控制器对所述第二可调光源进行偏振控制;
所述第三偏振控制器输出所述第一可调光源与所述第四偏振控制器输出所述第二可调光源的输出角度之和为90度。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述数字处理单元根据所述第一光电探测器及所述第二光电探测器输入的信号得到所述待测微波信号的瞬时频率,包括:
所述数字处理单元根据公式ACF=A1cos2(πD1λ1 2f2)/A2cos2(πD2λ2 2f2)得到幅度比较函数,其中,所述ACF为幅度比较函数,A1为所述第一支路电信号的幅度,A2为所述第二支路电信号的幅度,D1为所述第一色散元件的色散系数,D2为所述第二色散元件的色散系数,λ1为所述第一可调光源的波长,λ2为所述第二可调光源的波长,f为待测微波信号频率;
所述数字处理单元根据所述幅度比较函数ACF的曲线图,得到所述待测微波信号的瞬时频率。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述A1与所述A2的比值调整为1。
5.一种瞬时频率测量系统,其特征在于,包括:第一可调光源、第二可调光源、偏振调制器、偏振分束器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第一检偏器、第二检偏器、第一色散元件、第二色散元件、第一光电探测器、第二光电探测器及数字处理单元;
所述偏振调制器的第一光输入端及第二光输入端分别与所述第一可调光源及所述第二可调光源连接,所述偏振调制器的射频信号输入端用于接入待测微波信号,所述偏振调制器的偏置电压输入端用于接入偏置电压,所述偏振调制器将待测微波信号与所述第一可调光源及所述第二可调光源进行偏振调制,得到待测调制信号;
所述偏振分束器的光输入端与所述偏振调制器的光输出端连接,用于将所述待测调制信号分为第一支路光信号及第二支路光信号;
所述第一偏振控制器的光输入端与所述偏振分束器的第一支路输出端连接;
所述第一检偏器的光输入端与所述第一偏振控制器的光输出端连接,所述第一偏振控制器和所述第一检偏器用于对所述第一支路光信号进行相位调制;
所述第二偏振控制器的光输入端与所述偏振控制器的第二支路输出端连接;
所述第二检偏器的光输入端与所述第二偏振控制器的光输出端连接,所述第二偏振控制器和所述第二检偏器用于对所述第二支路光信号进行强度调制;
所述第一色散元件的光输入端与所述第一检偏器的光输出端连接,用于对所述相位调制后的第一支路光信号进行色散衰减;
所述第二色散元件的光输入端与所述第二检偏器的光输出端连接,用于对所述强度调制后的第二支路光信号进行色散衰减;
所述第一光电探测器的输入端与所述第一色散元件的光输出端连接,用于将色散衰减后的所述第一支路光信号转变成第一支路电信号;
所述第二光电探测器的输入端与所述第二色散元件的光输出端连接,用于将色散衰减后的所述第二支路光信号转变成第二支路电信号;
所述数字处理单元与所述第一光电探测器及所述第二光电探测器的输出端连接,用于根据所述第一支路电信号及所述第二支路电信号得到所述待测微波信号的瞬时频率。
6.根据权利要求5所述的瞬时频率测量系统,其特征在于,所述系统还包括:第三偏振控制器及第四偏振控制器;
所述第三偏振控制器连接于所述第一可调光源及所述偏振控制器之间,用于对所述第一可调光源进行输出角度的偏振控制;
所述第四偏振控制器连接于所述第二可调光源及所述偏振控制器之间,用于对所述第二可调光源进行输出角度的偏振控制;
其中,所述第三偏振控制器输出所述第一可调光源与所述第四偏振控制器输出所述第二可调光源的输出角度之和为90度。
7.根据权利要求5或6所述的瞬时频率测量系统,其特征在于,所述数字处理单元,具体用于:
根据公式ACF=A1cos2(πD1λ1 2f2)/A2cos2(πD2λ2 2f2)得到幅度比较函数,其中,所述ACF为幅度比较函数,A1为所述第一支路电信号的幅度,A2为所述第二支路电信号的幅度,D1为所述第一色散元件的色散系数,D2为所述第二色散元件的色散系数,λ1为所述第一可调光源的波长,λ2为所述第二可调光源的波长,f为待测微波信号频率;
根据所述幅度比较函数ACF的曲线图,得到所述待测微波信号的瞬时频率。
8.根据权利要求7所述的瞬时频率测量系统,其特征在于,所述A1与所述A2的比值调整为1。
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