微波光子射頻譜分析和多頻本振生成.pdf

1、電子戰(zhàn)是現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的重要組成部分,對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)有著決定性作用。相比傳統(tǒng)技術(shù),基于微波光子學(xué)的射頻譜分析技術(shù)具有在頻率、帶寬、動(dòng)態(tài)范圍、抗電磁干擾能力、功耗等方面的優(yōu)勢(shì),正受到越來(lái)越多的關(guān)注和研究。本文的主要內(nèi)容包括:
　　1.闡述基于微波光子學(xué)射頻譜分析技術(shù)的研究背景,并對(duì)光子射頻分析技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析?？傮w來(lái)說(shuō),微波光子學(xué)射頻譜分析技術(shù)充分利用光載波的帶寬,克服傳統(tǒng)模擬接收機(jī)和數(shù)字接收機(jī)的缺點(diǎn)。但是,仍有許多問(wèn)題有待于

2、進(jìn)一步解決,其中就包括高平坦的光頻梳實(shí)現(xiàn)技術(shù)和小型化和可靠的超密集光譜分離技術(shù)。
　　2.結(jié)合相關(guān)論文和文獻(xiàn)梳理了現(xiàn)有光子射頻譜分析技術(shù),重點(diǎn)討論三種主要的光子射頻接收機(jī)類(lèi)型,包括:掃描接收機(jī)、瞬時(shí)測(cè)頻接收機(jī)和信道化接收機(jī)。本文就三種接收機(jī)類(lèi)型分別進(jìn)行了介紹,給出了典型的實(shí)現(xiàn)方案并分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。分析結(jié)果表明:相比前兩種接收機(jī)類(lèi)型,光子信道化接收機(jī)具有高精度測(cè)量多頻信號(hào)、接近于100％的高截獲概率、高測(cè)頻精度以及處理時(shí)域重疊信號(hào)

3、的能力,最能滿足未來(lái)電子戰(zhàn)信號(hào)偵查裝備的要求。然而,超密集光譜解復(fù)用器技術(shù)的瓶頸使得直接信道化接收機(jī)難以達(dá)到令人滿意的性能。為此,人們提出基于寬帶可調(diào)諧的平坦光頻梳和窄帶光梳濾波器的取樣式頻譜分離技術(shù)。
　　3.圍繞光頻梳的產(chǎn)生進(jìn)行了詳細(xì)的討論。介紹了光頻梳的重要意義和應(yīng)用、分類(lèi)介紹了光頻梳的產(chǎn)生方法及其優(yōu)缺點(diǎn)和用途。結(jié)合我們的實(shí)際使用需求,本文提出并實(shí)現(xiàn)了一種新穎的基于級(jí)聯(lián)相位和強(qiáng)度調(diào)制器的光頻梳產(chǎn)生方案。試驗(yàn)中,獲得了具有19

4、根功率平坦的梳齒的光頻梳。在不改變偏置、相位延遲的情況下,使驅(qū)動(dòng)頻率在8.5到19.0GHz之間連續(xù)變化,光頻梳的不平坦程度基本保持在4dB以內(nèi)。
　　4.文章闡述一種針對(duì)MGTI的光梳濾波器的設(shè)計(jì)方法,可以簡(jiǎn)便地得到濾波器所有結(jié)構(gòu)參數(shù)。基于這種方法,本章仿真設(shè)計(jì)了三種不同的窄帶光梳濾波器。仿真結(jié)果顯示,基于一個(gè)三鏡 GTE和一個(gè)兩鏡GTE或者兩個(gè)兩鏡的GTE的MGTI光梳濾波器可以得到通帶周期為25GHZ、1dB帶寬到達(dá)1.6G

5、Hz,3dB帶寬為2GHz,20dB帶寬為2.5GHz的窄帶光梳濾波器。實(shí)驗(yàn)中,測(cè)試所設(shè)計(jì)的濾波器的性能顯示其具有12.5GHz的自由譜范圍、2.8dB的插入損耗、27dB的通帶隔離度、1.8GHz的3dB帶寬和5.77GHz的20dB帶寬。
　　5.針對(duì)傳統(tǒng)電子信道化接收機(jī),本文提出并實(shí)現(xiàn)了一種新穎的基于相位鎖定光頻梳的多本振產(chǎn)生方案。實(shí)驗(yàn)中,產(chǎn)生了8個(gè)本振信號(hào),其頻率間隔為500MHz,覆蓋了從540MHz到4.04GHz頻率