[发明专利]一种具有高效数字编码输出的光子型微波测频方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及微波检测、微波光子学、光子滤波领域，尤其是光子技术型数字微波频率检测技术。

背景技术

针对微波信号和微波系统进行有效的量值测定与分析的检测技术是器件、系统和设备研究、生产、维护中不可缺少的检测手段和工具，应用十分广泛；并且，当前微波技术的迅速发展给检测技术带来了巨大冲击。以微波信号为例，检测内容延伸到包括频率、幅度、信号类型、调制制式、到达方向等在内的多维参量，检测范围、检测精度与响应时间上的性能要求也在不断提高。其中，频率参数作为反映信号时变特性的参量首当其冲地受到广泛关注，尤其是面对各种微波技术及应用中采用频段的节节攀升，微波频率测量面临着严峻的挑战。随着微波光子学的兴起，光子技术型微波频率测量在解决宽带瞬时、低损耗、抗电磁干扰方面有着明显的优势。

目前，已报道的光子技术型微波测频方案主要包括扫描型、频率-时域映射、频率-功率(强度)映射、频率-空间映射等几种类型，诸如：1).H.Chi，X.Zou，and J.Yao，“An approach to the measurement of microwave frequency based on optical power monitoring，”[J]IEEEPhotonics Technology Letters，vol.20，no.14，pp.1249-1251，2008；2).S.T.Winnall，A.C.Lindsay，M.W.Austin，J.Canning，and A.Mitchell，“A microwave channelizer and spectroscope based on an integrated optical Bragg-grating Fabry-Perot and integrated hybrid Fresnel lens system，”[J]IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques，vol.54，no.2，868-892，2006.)。需要指出的是：上述诸多方案的测频输出结果是模拟信号；而当前数字化测频输出更为人们所期待：数字测频输出易于与日益普遍的数字信号处理/分析软件和数字仪表设备兼容，便于进一步分析和处理，同时也便于长期存储。这方面的探索还较为少见，比如最近的报道(X.Zou，W.Pan，B.Luo，and L.Yan，“Instantaneous frequency measurement with digital outputs based on an optical filter array，”[C]OFC/NFOEC 2011，Paper：JWA047，USA，Mar.2011)给出了移相型梳状滤波器的数字测量结果；但是其中的数字输出结果为circular code编码形式(R.van de Plassche，CMOS integrated analog-to-digital and digital-to-analog converters(2nd ed)[M].Boston，MA：Kluwer，2003，pp.114-115)，比如4-比特输出的实际有效编码个数为8个(即2×4)；因而编码效率较低，未能有效利用4-比特输出的所以编码个数(32，即2⁴)。

为提高具光子技术型方案的数字输出的编码效率，本发明公布了一种新颖的测频方法和装置。

发明内容

鉴于以上陈述的已有方案在数字编码输出上不足，本发明旨在提供一种具有高效编码输出的光子型微波测频方法和装置，使其充分发挥光子型、数字输出型的优点。

本发明的目的通过如下手段来实现。