[发明专利]多功能雷达全光接收处理系统和处理方法

说明书

一种多功能雷达全光接收处理系统和处理方法。其构成包括：多通道光信号模块、脉冲光源、第一波分复用模块、光子采样门、第二波分复用模块、PD阵列、EDAC阵列。该方法基于光子参量采样技术，仅通过一个光子采样门，同时实现多个通道的雷达接收信号的采样，再进行后端并行数据处理，从而极大简化了多功能雷达接收系统的架构。该方法可以广泛应用于多波段的雷达、MIMO雷达以及相控阵雷达等多种多功能雷达的接收机中。

技术领域

本发明涉及微波光子信号处理领域，具体是一种多功能雷达全光接收系统和处理方法。

背景技术

随着现代电子信息技术的不断发展，多功能综合一体化已成为未来电子信息系统的发展趋势。在雷达系统中，能够将电子对抗、目标搜索、目标成像、通信等多种功能综合在一起成为未来雷达系统的发展方向，然而，实现上述功能的设备往往工作在不同的波段和带宽条件下，因此需要多波段、可重构的雷达系统。其中，多波段可重构的多功能雷达接收机是实现上述雷达系统的重要组成部分。

为了能实现多种功能并覆盖多个波段的频率范围的信号接收，需要对雷达接收机进行综合设计。最直接的方案是组合式接收机：用多个接收机并列，或者是多个设备并列，每个接收机覆盖某个单一的频段，或者每个设备完成单一的功能。这也是目前最常用的方式，同时由于现在普遍使用的雷达接收机都是超外差式接收机，其中很多元器件必须使用分离器件，所以集成度很低，从而导致体积庞大，资源利用率低。随着现代集成电路技术的飞速发展，出现了多种可全集成化的单片接收机，包括零中频接收机和低中频接收机，它们都具有结构简单、体积小、全集成、频率覆盖范围宽、输出带宽高等优点。然而上述的接收机仍需对接收到的不同波段的信号进行模拟下变频处理。从而增加了模拟前端的复杂度，限制了其在多功能雷达接收机中的应用。

随着微波光子学技术的发展，其在雷达信号接收领域具有广泛的应用，一方面光子模数转换技术具有低时间抖动、大带宽的优势，可以直接对多波段的射频信号进行高性能宽带直接采样[J.Kim,et al.,“Photonic subsampling analog-to-digitalconversion of microwave signals at 40-GHz with higher than 7-ENOBresolution,”Optics Express,vol.16,no.21,pp.16509-16515,2008.]，从而在全数字域实现多功能雷达信号接收。另一方面基于光子真时延迟线技术有效地克服传统相控阵天线中的孔径渡越时间的限制[K.Garenaux,et al.,Recent breakthroughs in RFphotonics for radar systems,Aerospace and Electronic Systems Magazine,IEEE,vol.22,pp.3-8,2007.]。然而，目前基于微波光子技术的多功能雷达接收系统研究尚处于初步阶段，系统的重构性不高，对于同时多个波段信号的雷达信号接收仍需要多个接收机系统，从而限制了微波光子技术在多功能雷达接收系统中的应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种多功能雷达全光接收系统和处理方法。该方法基于光子参量采样技术，仅通过一个光子采样门，同时实现多个通道的雷达接收信号的采样，再进行后端并行数据处理，从而极大简化了多功能雷达接收系统的架构。该方法可以广泛应用于多波段的雷达、MIMO雷达以及相控阵雷达等多种多功能雷达的接收机中。

本发明的技术解决方案如下：

一种多功能雷达全光接收处理系统，其特点在于，包括：多通道光信号模块、脉冲光源、第一波分复用模块、光子采样门、第二波分复用模块、PD阵列、EADC阵列，具体的连接关系如下：