CN113098617A - 高速宽带相干步进频率信号产生装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高速宽带相干步进频率信号产生装置及方法,装置包括:微波光子信号产生模块,用于产生脉冲点频信号和参考信号,并提供连续波光载波;再生反馈移频模块,用于利用连续波光载波分别调制参考信号和反馈信号并延时,产生移频电信号;信号反馈模块,用于耦合移频电信号和脉冲点频信号,产生反馈信号。本装置实现了快速、宽带、相干的步进频率信号的产生。
Description
技术领域
本发明涉及雷达及通信技术领域,尤其涉及一种高速宽带相干步进频率信号产生装置及方法。
背景技术
现代电子环境日益复杂,对无线监测及雷达系统的抗干扰能力、分辨率、可重构性等提出越来越高的要求。作为频率源系统的重要部分,如何实现步进频率信号源的频点的宽带快速变换以及变换后相位连续成为亟待解决的问题。
常规高速步进频率的实现主要依靠直接数字频率合成(DDS)的频率合成器,但它的工作带宽和输出频率是有限的,一般只能达到数百兆赫兹,不能满足各种应用如步进频率雷达对信号的带宽需求。而采用锁相环电路的频率合成器,其频率切换速度只能达到数十微秒量级,通常无法高速切换。以及其他类型方案中步进频率之间不连续,且存在频率漂移等不能长时间稳定工作的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对于现有的技术问题,本发明提供一种高速宽带相干步进频率信号产生装置及方法,用于至少部分解决以上技术问题。
(二)技术方案
本发明提供一种高速宽带相干步进频率信号产生装置,包括:微波光子信号产生模块A,用于产生脉冲点频信号和参考信号,并提供连续波光载波;再生反馈移频模块B,用于利用连续波光载波分别调制参考信号和反馈信号并延时,产生移频电信号;信号反馈模块C,用于耦合移频电信号和脉冲点频信号,产生反馈信号。
可选地,再生反馈移频模块B包括:双偏振抑制载波单边带调制器1,用于将连续波光载波分束为参考光载波和移频光载波,以抑制载波上边带调制的方式调制参考光载波和参考信号,产生固定移频光信号,以抑制载波下边带调制的方式调制移频光载波和反馈信号,产生反馈移频光信号,将固定移频光信号和反馈移频光信号合束得到偏振复用光信号;光纤延时器2,用于对偏振复用光信号进行延时,得到移频光信号;相干接收机3,用于对移频光信号进行光电转换得到移频电信号。
可选地,信号反馈模块C包括:电耦合器4,用于耦合移频电信号和脉冲点频信号,产生反馈信号。
可选地,微波光子信号产生模块A包括:任意波形发生器5,用于产生脉冲点频信号和参考信号;连续波激光器6,用于产生波长稳定的连续波光载波。
可选地,高速宽带相干步进频率信号产生装置还包括:至少一个放大器7,用于放大高速宽带相干步进频率信号产生装置中的光信号和/或电信号;其中,放大器7包括光放大器71和电放大器72。
可选地,高速宽带相干步进频率信号产生装置还包括:至少一个滤波器8,用于对高速宽带相干步进频率信号产生装置中的光信号和/或电信号进行滤波;其中,滤波器8包括光滤波器81和电滤波器82。
可选地,光纤延时器2为长光纤。
可选地,高速宽带相干步进频率信号产生装置还包括:电延时器9,用于对高速宽带相干步进频率信号产生装置中的电信号进行延时。
本发明另一方面提供一种高速宽带相干步进频率信号产生方法,包括:通过微波光子信号产生模块A产生脉冲点频信号和参考信号,并提供连续波光载波;通过再生反馈移频模块B利用连续波光载波分别调制参考信号和反馈信号并延时,产生移频电信号;通过信号反馈模块C耦合移频电信号和脉冲点频信号,产生反馈信号;其中,调整再生反馈移频模块B和信号反馈模块C的总延时为脉冲点频信号的脉冲持续时间及参考信号频率倒数的正整数倍,得到相位连续的至少三个时间频率等间隔的移频电信号,即相位连续的步进频率信号。
可选地,通过再生反馈移频模块B利用连续波光载波分别调制参考信号和反馈信号并延时,产生移频电信号包括:通过双偏振抑制载波单边带调制器1将连续波光载波分束为参考光载波和移频光载波;以抑制载波上边带调制的方式调制参考光载波和参考信号,产生固定移频光信号;以抑制载波下边带调制的方式调制移频光载波和反馈信号,产生反馈移频光信号;将固定移频光信号和反馈移频光信号合束得到偏振复用光信号;通过光纤延时器2对偏振复用光信号进行延时,得到移频光信号;通过相干接收机3对移频光信号进行光电转换得到移频电信号。
(三)有益效果
本发明提供一种高速宽带相干步进频率信号产生装置,由微波光子信号产生模块,再生反馈移频模块和信号反馈模块构成反馈移频步进频率信号的生成环路,通过信号反馈模块耦合微波光子信号产生模块产生的脉冲点频信号以及高速宽带相干步进频率信号产生装置最终输出的移频电信号生成反馈信号,反馈信号和微波光子信号产生模块产生的参考信号分别被再生反馈移频模块调制及合束延时后进行光电转换生成移频电信号。通过调整脉冲点频信号的脉冲持续时间、周期以及频率,可以控制移频电信号的频率转换速度、周期及带宽,提升了移频电信号的重构性,同时通过控制脉冲点频信号的脉冲持续时间和环路总延时,可以使环路的相位匹配,实现了快速、宽带、相干的步进频率信号的产生。
本发明提供的高速宽带相干步进频率信号产生装置链路结构简单、易于操作、降低了硬件复杂程度,易于小型化和集成。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示意性示出了根据本发明实施例的高速宽带相干步进频率信号产生装置模块图;
图2示意性示出了根据本发明另一实施例的高速宽带相干步进频率信号产生装置图;
图3示意性示出了根据本发明又一实施例的高速宽带相干步进频率信号产生装置图;
图4示意性示出了根据本发明又一实施例的高速宽带相干步进频率信号产生装置图;
图5示意性示出了根据本发明实施例的信号产生方法流程图;
图6示意性示出了根据本发明实施例的产生移频电信号的方法流程图。
【附图标记说明】
1-双偏振抑制载波单边带调制器
2-光纤延时器
3-相干接收机
4-电耦合器
5-任意波形发生器
6-连续波激光器
7-放大器
71-光放大器
721-第一电放大器
722-第二电放大器
8-滤波器
81-光滤波器
821-第一电滤波器
822-第二电滤波器
9-电延时器
10-功分器
A-微波光子信号产生模块
B-再生反馈移频模块
C-信号反馈模块
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
需要说明的是,在附图或说明书描述中,相似或相同的部分都使用相同的图号。说明书中示例的各个实施例中的技术特征在无冲突的前提下可以进行自由组合形成新的方案,另外每个权利要求可以单独作为一个实施例或者各个权利要求中的技术特征可以进行组合作为新的实施例,且在附图中,实施例的形状或是厚度可扩大,并以简化或是方便标示。再者,附图中未绘示或描述的元件或实现方式,为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外,虽然本文可提供包含特定值的参数的示范,但应了解,参数无需确切等于相应的值,而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。
除非存在技术障碍或矛盾,本发明的上述各种实施方式可以自由组合以形成另外的实施例,这些另外的实施例均在本发明的保护范围中。
虽然结合附图对本发明进行了说明,但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明,而不能理解为对本发明的一种限制。附图中的尺寸比例仅仅是示意性的,并不能理解为对本发明的限制。
虽然本发明总体构思的一些实施例已被显示和说明,本领域普通技术人员将理解,在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下,可对这些实施例做出改变,本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
图1示意性示出了根据本发明实施例的高速宽带相干步进频率信号产生装置模块图。
根据本发明的实施例,如图1所示,高速宽带相干步进频率信号产生装置例如包括:微波光子信号产生模块A,用于产生脉冲点频信号和参考信号,并提供连续波光载波;再生反馈移频模块B,用于利用连续波光载波分别调制参考信号和反馈信号并延时,产生移频电信号;信号反馈模块C,用于耦合移频电信号和脉冲点频信号,产生反馈信号。
根据本发明的实施例,由微波光子信号产生模块A,再生反馈移频模块B和信号反馈模块C构成反馈移频步进频率信号的生成环路。微波光子信号产生模块A的连续波光载波经光纤传输至再生反馈移频模块B,脉冲点频信号和参考信号经射频线缆传输至再生反馈移频模块B,再生反馈移频模块B产生的移频电信号经射频线缆传输至信号反馈模块C,信号反馈模块C产生的反馈信号通过射频线缆传输至再生反馈移频模块B。
根据本发明的实施例,连续波光载波在链路中共路径,避免了激光器频率漂移带来的影响,为产生信号的频谱纯度及装置的工作稳定性提供了保证。通过调整脉冲点频信号的脉冲持续时间、周期以及频率,可以控制移频电信号的频率转换速度、周期及带宽,提升移频电信号的重构性,同时通过控制脉冲点频信号的脉冲持续时间和环路总延时,可以使环路的相位匹配,实现快速、宽带、相干的步进频率信号产生。
图2示意性示出了根据本发明另一实施例的高速宽带相干步进频率信号产生装置图。
根据本发明的实施例,如图2所示,再生反馈移频模块B例如包括:双偏振抑制载波单边带调制器1,用于将连续波光载波分束为参考光载波和移频光载波,以抑制载波上边带调制的方式调制参考光载波和参考信号,产生固定移频光信号,以抑制载波下边带调制的方式调制移频光载波和反馈信号,产生反馈移频光信号,将固定移频光信号和反馈移频光信号合束得到偏振复用光信号。光纤延时器2,用于对偏振复用光信号进行延时,得到移频光信号。相干接收机3,用于对移频光信号进行光电转换得到移频电信号。信号反馈模块C例如包括:电耦合器4,用于耦合移频电信号和脉冲点频信号,产生反馈信号。微波光子信号产生模块A例如包括:任意波形发生器5,用于产生脉冲点频信号和参考信号。连续波激光器6,用于产生波长稳定的连续波光载波。
根据本发明的实施例,电耦合器4可以将相干接收机3输出的移频电信号与任意波形发生器5产生的脉冲点频信号进行耦合,产生反馈信号,通过调整脉冲点频信号的脉冲持续时间、周期以及频率可以控制反馈信号的频率,双偏振抑制载波单边带调制器1对连续波激光器6产生的连续波光载波进行分束后产生参考光载波和移频光载波,以抑制载波上边带调制的方式将参考信号调制到参考光载波上,对参考光载波进行固定移频产生固定移频光信号,以抑制载波下边带调制的方式将反馈信号调制到移频光载波上,对移频光载波进行反馈移频,产生反馈移频光信号,将固定移频光信号和反馈移频光信号进行合束,并通过光纤延时器2进行延时后,输入到相干接收机3进行光电转换,产生移频电信号。分别对固定移频光信号和反馈移频光信号进行调制,为相干接收机3提供两束可拍频的光信号,实现了反馈信号的变频。光纤延时器2例如可以为长光纤,由于长光纤的损耗很低,易于实现长的延时。
图3示意性示出了根据本发明又一实施例的高速宽带相干步进频率信号产生装置图。
根据本发明的实施例,如图3所示,高速宽带相干步进频率信号产生装置例如还包括:电延时器9,用于对高速宽带相干步进频率信号产生装置中的电信号进行延时。例如可以通过电缆构建电延时器9,但电缆损耗大,延时量小,会导致信号的周期可重构性受限。
图4示意性示出了根据本发明又一实施例的高速宽带相干步进频率信号产生装置图。
根据本发明的实施例,如图4所示,高速宽带相干步进频率信号产生装置例如还包括:至少一个放大器7,用于放大高速宽带相干步进频率信号产生装置中的光信号和/或电信号。其中,放大器7例如包括光放大器71和电放大器72。高速宽带相干步进频率信号产生装置例如还包括:至少一个滤波器8,用于对高速宽带相干步进频率信号产生装置中的光信号和/或电信号进行滤波。其中,滤波器8例如包括光滤波器81和电滤波器82。光放大器71例如可以为双偏振光放大器,对固定移频光信号和反馈移频光信号合束后产生的偏振复用光信号进行功率放大。双偏振光放大器为和双偏振抑制载波单边带调制器1配合使用的器件,用于对双偏振光进行功率放大,需要注意的是,这只是本发明的一个实施例,当光调制器件的输出为非双偏振光时,也可以采用相应的其他类型的光放大器。电放大器72例如可以是低噪声放大器,例如可以包括第一电放大器721和第二电放大器722。电滤波器82例如可以是带通滤波器,例如可以包括第一电滤波器821和第二电滤波器822。调整带通滤波器的带宽,可以得到满足带宽要求的移频电信号。高速宽带相干步进频率信号产生装置例如还包括功分器10,可以将装置产生的N个时间频率等间隔的移频电信号输出为步进频率信号。
根据本发明的实施例,以下通过公式来对装置中相关信号的频率关系进行推导,由于幅值对最终的计算结果影响很小,以下推导过程中忽略振幅。
根据本发明的实施例,在微波光子信号产生模块中,连续波激光器6输出角频率为ωc的连续波光载波,数学表达为:
ERF1(t)=ERF1exp(jωRF1t) (2)
其中,ERF1为参考信号的幅度,ωRF1为参考信号的角频率。任意波形发生器5输出的脉冲点频信号可以表示为:
其中,EIF为脉冲点频信号的幅度,ωIF为脉冲点频信号的角频率。τ是脉冲点频信号的脉冲持续时间,T是脉冲点频信号的周期。连续波光载波进入再生反馈移频模块B中的双偏振抑制载波单边带调制器1,在双偏振抑制载波单边带调制器1中分为两路,例如分别为参考光载波和移频光载波,参考光载波被参考信号进行载波抑制上边带调制,产生固定移频光信号,移频光载波被反馈信号进行载波抑制下边带调制,产生反馈移频光信号,固定移频光信号和反馈移频光信号的数学表达式可以为:
β=πV/Vπ (5)
其中,t为时间,EOC3(t)为固定移频光信号的光场,EOC4(t)为反馈移频光信号的光场,E0为连续波光载波在初始时刻的幅度,ωc为连续波光载波的角频率,ωRF1为固定移频信号的角频率,ωRF9为反馈信号的角频率,为连续波光载波的相位变化。J1表示一阶贝塞尔函数,j为虚数单位。β为调制指数,V为参考信号的幅度,Vπ为双偏振抑制载波单边带调制器的半波电压。反馈信号在t≤τ时间内为脉冲点频信号,在τ<t≤T内为移频电信号,其数学表达式为:
其中,t为时间,ERF9为反馈信号的幅度,EIF为脉冲点频信号的幅度,ωIF为脉冲点频信号的角频率,ωRF8为移频电信号的角频率,j为虚数单位。
根据本发明的实施例,固定移频光信号和反馈移频光信号合束并通过光纤延时器2和光放大器71(例如为双偏振掺铒光纤放大器)进行延时和放大后进入相干接收机3,相干接收机3输出的移频电信号可以为:
ERF2(t)=ERF2cos[(ωRF1+ωRF9)(t-τ0)] (7)
其中,t为时间,ERF2(t)为移频电信号在t时刻的电场强度,ERF2为移频电信号的电场幅度,τ0是光纤延时器2提供的时延,ωRF1为参考信号的角频率,ωRF9为反馈信号的角频率。移频电信号经过信号反馈模块的放大和滤波后的数学表示可以为:
ERF9(t)=ERF9cos[(ωRF1+ωRF9)(t-τ)] (8)
其中,ERF9(t)为移频电信号在t时刻的电场幅度,ERF9为移频电信号的电场幅度,τ为高速宽带相干步进频率信号产生装置的总时延,同时也是脉冲点频信号的脉冲持续时间。重复上述调制过程,高速宽带相干步进频率信号产生装置通过功分器10输出的信号可以表示为:
其中,t为时间,ERF6(t)为功分器10输出的N个时间频率等间隔的移频电信号,即步进频率信号的电场,其中,3≤N≤T/τ,En为环路输出信号的电场幅度,ωIF为脉冲点频信号的角频率,ωRF1为参考信号的角频率,τ是高速宽带相干步进频率信号产生装置的总时延,同时也是脉冲点频信号的脉冲持续时间,T是脉冲点频信号的周期,m表示第m个脉冲周期,n表示第n次循环,m,n为任意正整数,N为循环次数。
当脉冲点频信号和参考信号的频率满足:
其中,ωRF1为参考信号的角频率,ωIF为脉冲点频信号的角频率,fRF1为参考信号的频率,fIF为脉冲点频信号的频率,τ是高速宽带相干步进频率信号产生装置的总时延,同时也是脉冲点频信号的脉冲持续时间,l和k是任意正整数时,高速宽带相干步进频率信号产生装置的环路相位匹配,频率转换处相位连续,经过N次循环后,高速宽带相干步进频率信号产生装置输出的移频电信号即为相位连续的步进频率信号。通过控制脉冲点频信号的频率以及第一电滤波器821和第二电滤波器822的通带,高速宽带相干步进频率信号产生装置可以实现宽带可调谐功能,通过控制脉冲点频信号的脉冲持续时间及周期与光纤延时器2的延时,高速宽带相干步进频率信号产生装置可以实现周期可调谐功能,即实现频率高速转换。
综上所述,本发明实施例提出一种高速宽带相干步进频率信号产生装置。通过调整脉冲点频信号的脉冲持续时间、周期以及频率,可以控制步进频率信号的频率转换速度、周期及带宽,提升了步进频率信号的重构性,同时通过控制脉冲点频信号的脉冲持续时间和环路总延时,可以使环路的相位匹配,实现了快速、宽带、相干的步进频率信号的产生。
图5示意性示出了根据本发明实施例的信号产生方法流程图。
本发明另一方面提供一种信号产生方法,如图5所示,信号产生方法例如包括:
S510,通过微波光子信号产生模块A产生脉冲点频信号和参考信号,并提供连续波光载波。
S520,通过再生反馈移频模块B利用连续波光载波分别调制参考信号和反馈信号并延时,产生移频电信号。
S530,通过信号反馈模块C耦合移频电信号和脉冲点频信号,产生反馈信号。
S540,调整再生反馈移频模块B和信号反馈模块C的总延时为脉冲点频信号的脉冲持续时间及参考信号频率倒数的正整数倍,得到N个相位连续的时间频率等间隔的移频电信号,即相位连续的步进频率信号。
图6示意性示出了根据本发明实施例的产生移频电信号的方法流程图。
根据本发明的实施例,如图6所示,通过再生反馈移频模块B利用连续波光载波分别调制参考信号和反馈信号并延时,产生移频电信号例如包括:
S610,通过双偏振抑制载波单边带调制器1将连续波光载波分束为参考光载波和移频光载波。
S620,以抑制载波上边带调制的方式调制参考光载波和参考信号,产生固定移频光信号。
S630,以抑制载波下边带调制的方式调制移频光载波和反馈信号,产生反馈移频光信号。
S640,将固定移频光信号和反馈移频光信号合束得到偏振复用光信号。
S650,通过光纤延时器2对偏振复用光信号进行延时,得到移频光信号。
S660,通过相干接收机3对移频光信号进行光电转换得到移频电信号。
根据本发明实施例,在微波光子信号产生模块A中,连续波激光器6输出的光信号OC进入再生反馈移频模块B,任意波形发生器5产生参考信号RF1和脉冲点频信号IF。
根据本发明实施例,在再生反馈移频模块B中,来自连续波激光器6的光信号OC进入双偏振抑制载波单边带调制器1,经双偏振抑制载波单边带调制器1前端的光耦合器分束成两路,即参考光载波OC1和移频光载波OC2。参考光载波OC1被参考信号RF1进行载波抑制上边带调制,产生固定移频光信号OC3,移频光载波OC2被反馈信号RF9进行载波抑制下边带调制,产生反馈移频光信号OC4。固定移频光信号OC3和反馈移频光信号OC4经双偏振抑制载波单边带调制器1后端的光耦合器合束,得到双偏振光信号OC5,双偏振光信号OC5再经过双偏振掺铒光纤放大器进行功率放大,并经过光纤延时器2延时后,进入相干接收机进行光电转换,得到移频电信号RF2。
根据本发明实施例,在信号反馈模块C中,移频电信号RF2经低噪声放大器产生放大信号RF3,放大信号RF3经带通滤波器滤波得到电信号RF4,电信号RF4经过电功分器后分成两路电信号RF5和电信号RF6,电信号RF5即为高速宽带相干步进频率信号产生装置输出的步进频率信号,电信号RF6和脉冲点频信号IF经过电耦合器4合束后得到电信号RF7,电信号RF7经过低噪声放大器放大得到电信号RF8,电信号RF8经过带通滤波器滤波后得到反馈信号RF9,再通过反馈信号RF9反馈调制再生反馈移频模块B中的双偏振抑制载波单边带调制器1,实现固定移频光信号和反馈移频光信号的循环移频。
经过上述过程,形成一个闭合环路,此外,通过联合控制环路时延和任意波形发生器5输出的脉冲点频信号IF的持续时间与周期,保证环路相位匹配。
方法实施例部分未尽细节之处与装置实施例部分类似,请参见装置实施例部分,此处不再赘述。
应该明白,公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好,应该理解,过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素,并且不是要限于的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中,各种特征一起组合在单个的实施方案中,以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图,即,所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反,如所附的权利要求书所反映的那样,本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此,所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中,其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”,该词的涵盖方式类似于术语“包括”,就如同“包括,”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外,使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
Claims (10)
1.一种高速宽带相干步进频率信号产生装置,其特征在于,包括:
微波光子信号产生模块(A),用于产生脉冲点频信号和参考信号,并提供连续波光载波;
再生反馈移频模块(B),用于利用所述连续波光载波分别调制所述参考信号和反馈信号并延时,产生移频电信号;
信号反馈模块(C),用于耦合所述移频电信号和所述脉冲点频信号,产生所述反馈信号。
2.根据权利要求1所述的高速宽带相干步进频率信号产生装置,其特征在于,所述再生反馈移频模块(B)包括:
双偏振抑制载波单边带调制器(1),用于将所述连续波光载波分束为参考光载波和移频光载波,以抑制载波上边带调制的方式调制所述参考光载波和所述参考信号,产生固定移频光信号,以抑制载波下边带调制的方式调制所述移频光载波和所述反馈信号,产生反馈移频光信号,将所述固定移频光信号和所述反馈移频光信号合束得到偏振复用光信号;
光纤延时器(2),用于对所述偏振复用光信号进行延时,得到移频光信号;
相干接收机(3),用于对所述移频光信号进行光电转换得到所述移频电信号。
3.根据权利要求1所述的高速宽带相干步进频率信号产生装置,其特征在于,所述信号反馈模块(C)包括:
电耦合器(4),用于耦合所述移频电信号和所述脉冲点频信号,产生所述反馈信号。
4.根据权利要求1所述的高速宽带相干步进频率信号产生装置,其特征在于,所述微波光子信号产生模块(A)包括:
任意波形发生器(5),用于产生所述脉冲点频信号和所述参考信号;
连续波激光器(6),用于产生波长稳定的所述连续波光载波。
5.根据权利要求1所述的高速宽带相干步进频率信号产生装置,其特征在于,所述高速宽带相干步进频率信号产生装置还包括:
至少一个放大器(7),用于放大所述信号产生装置中的光信号和/或电信号;
其中,所述放大器(7)包括光放大器(71)和电放大器(72)。
6.根据权利要求1所述的高速宽带相干步进频率信号产生装置,其特征在于,所述高速宽带相干步进频率信号产生装置还包括:
至少一个滤波器(8),用于对所述信号产生装置中的光信号和/或电信号进行滤波;
其中,所述滤波器(8)包括光滤波器(81)和电滤波器(82)。
7.根据权利要求2所述的高速宽带相干步进频率信号产生装置,其特征在于,所述光纤延时器(2)为长光纤。
8.根据权利要求1所述的高速宽带相干步进频率信号产生装置,其特征在于,所述高速宽带相干步进频率信号产生装置还包括:
电延时器(9),用于对所述信号产生装置中的电信号进行延时。
9.一种高速宽带相干步进频率信号产生方法,其特征在于,包括:
通过微波光子信号产生模块(A)产生脉冲点频信号和参考信号,并提供连续波光载波;
通过再生反馈移频模块(B)利用所述连续波光载波分别调制所述参考信号和反馈信号并延时,产生移频电信号;
通过信号反馈模块(C)耦合所述移频电信号和所述脉冲点频信号,产生所述反馈信号;
其中,调整所述再生反馈移频模块(B)和所述信号反馈模块(C)的总延时为所述脉冲点频信号的脉冲持续时间及所述参考信号频率倒数的正整数倍,得到相位连续的至少三个时间频率等间隔的移频电信号,即相位连续的步进频率信号。
10.根据权利要求9所述的高速宽带相干步进频率信号产生方法,其特征在于,所述通过再生反馈移频模块(B)利用所述连续波光载波分别调制所述参考信号和反馈信号并延时,产生移频电信号包括:
通过双偏振抑制载波单边带调制器(1)将所述连续波光载波分束为参考光载波和移频光载波;
以抑制载波上边带调制的方式调制所述参考光载波和所述参考信号,产生固定移频光信号;
以抑制载波下边带调制的方式调制所述移频光载波和所述反馈信号,产生反馈移频光信号;
将所述固定移频光信号和所述反馈移频光信号合束得到偏振复用光信号;
通过光纤延时器(2)对所述偏振复用光信号进行延时,得到移频光信号;
通过相干接收机(3)对所述移频光信号进行光电转换得到所述移频电信号。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5499029A (en) * | 1992-07-14 | 1996-03-12 | Eg&G Energy Measurements, Inc. | Wide band stepped frequency ground penetrating radar |
US20100196013A1 (en) * | 2009-02-03 | 2010-08-05 | Franklin James D | System and method for a photonic system |
WO2015176527A1 (zh) * | 2014-05-22 | 2015-11-26 | 复旦大学 | 正交多载波光源及pdm-qpsk信号发射装置 |
CN108809437A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-13 | 电子科技大学 | 一种基于双向循环移频的微波光子下变频装置及方法 |
CN108988955A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-11 | 南京航空航天大学 | 基于多路光参考信号的微波光子雷达探测方法、装置 |
CN111342332A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-26 | 杭州电子科技大学 | 主动锁模光电振荡器 |
US20200266900A1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-20 | Zhejiang University | Photonic radio-frequency receiver with mirror frequency suppression function |
CN111740784A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-10-02 | 北京理工大学 | 基于电光调制的微波光子复合调制合成极窄脉冲产生系统 |
CN111965621A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-11-20 | 南京航空航天大学 | 射频多啁啾线性调频步进信号生成方法及装置 |
CN112113747A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-22 | 南京航空航天大学 | 光器件频率响应测量方法及装置 |
-
2021
- 2021-04-22 CN CN202110438769.1A patent/CN113098617B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5499029A (en) * | 1992-07-14 | 1996-03-12 | Eg&G Energy Measurements, Inc. | Wide band stepped frequency ground penetrating radar |
US20100196013A1 (en) * | 2009-02-03 | 2010-08-05 | Franklin James D | System and method for a photonic system |
WO2015176527A1 (zh) * | 2014-05-22 | 2015-11-26 | 复旦大学 | 正交多载波光源及pdm-qpsk信号发射装置 |
CN108988955A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-11 | 南京航空航天大学 | 基于多路光参考信号的微波光子雷达探测方法、装置 |
CN108809437A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-13 | 电子科技大学 | 一种基于双向循环移频的微波光子下变频装置及方法 |
US20200266900A1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-20 | Zhejiang University | Photonic radio-frequency receiver with mirror frequency suppression function |
CN111342332A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-26 | 杭州电子科技大学 | 主动锁模光电振荡器 |
CN111740784A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-10-02 | 北京理工大学 | 基于电光调制的微波光子复合调制合成极窄脉冲产生系统 |
CN111965621A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-11-20 | 南京航空航天大学 | 射频多啁啾线性调频步进信号生成方法及装置 |
CN112113747A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-22 | 南京航空航天大学 | 光器件频率响应测量方法及装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
JIANPING YAO: "Microwave Photonics", 《JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY》 * |
ZIQIANG YIN,ETAL.: "Wideband reconfigurable signal generation based on recirculating frequency-shifting using an optoelectronic loop", 《OPTICS EXPRESS》 * |
张方正等: "面向雷达应用的微波光子信号产生技术", 《数据采集与处理》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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