[发明专利]基于双载波的宽带信号微波光子移相方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于双载波的宽带信号微波光子移相方法和系统，所述方法包括：将本地信号通过上边带调制加载到相位相关的两个光载波上，并将宽带射频信号通过下边带调制加载到所述两个光载波上；滤出所述光载波的下载波的上边带信号、上载波的下边带信号；对滤出的信号进行拍频，得到相移受控的宽带射频信号。应用本发明，可以控制宽带信号实现相移，从而提高无线通信系统速率与系统容量，以及提高波束成形系统波束指向精度，提高雷达系统角度分辨率，进而提高成像雷达成像分辨率。

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，特别是指一种基于双载波的宽带信号微波光子移相方法和系统。

背景技术

微波光子学作为一个崭新的领域，其主要研究的对象为工作在微波、毫米波甚至是太赫兹波段的光子器件及其相关应用，研究内容包括超快信号和高速信号的产生、处理、转换和分配，以及宽带光链路上微波信号的传输。微波光子移相器是微波光子学领域中一种重要的信号处理技术，光子射频移相技术是利用光学及光电子器件实现射频信号的移相功能，它是光控相控阵及全光射频矢量调制中的关键技术，这种技术具有线性度高、可调谐性好、覆盖率广等优点。同时，光子移相器具有频带宽、抗电磁干扰强、损耗低、质量轻和体积小等优点，已在雷达、通信、导弹姿态控制、仪器和微波频率测量系统中广泛应用并逐渐成为研究的主要方向。

国内外关于微波光子移相器的报道很多，采用的技术主要有光真延时技术、外差混频技术与矢量和技术等。基于光真延时技术的移相器利用光纤作为延时线以控制相邻两个辐射单元之间的射频信号相对相位，从而可以使空间波束向一个特定的方向辐射，从而有效抑制波束偏斜。基于外差混频技术的移相器原理是设法产生两个频率不同的相干光，经过光子滤波分成两路，然后其中一路光波的相位受到控制，通过光耦合器将两个模式的光合成一路,最后经光电探测器探测得到相位可控的射频信号。基于矢量和技术的移相器原理较为简单，两路频率相同，幅度、相位不同的正弦信号，经过叠加后产生一定相位的信号，信号相位可由两个信号的幅度比值以及两者的相位差控制。

然而，现有技术的移相器所产生的移相信号带宽有限，使得无线通信系统速率与系统容量受限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于双载波的宽带信号微波光子移相方法和系统，可以控制宽带信号实现相移，从而提高无线通信系统速率与系统容量，以及提高波束成形系统波束指向精度，提高雷达系统角度分辨率，进而提高成像雷达成像分辨率。

基于上述目的本发明提供一种基于双载波的宽带信号微波光子移相方法，包括：

将本地信号通过上边带调制加载到相位相关的两个光载波上，并将宽带射频信号通过下边带调制加载到所述两个光载波上；

滤出所述光载波的下载波的上边带信号、上载波的下边带信号；

对滤出的信号进行拍频，得到相移受控的宽带射频信号。

其中，所述得到相移受控的宽带射频信号，具体为：

基于所述本地信号的相位改变，得到相应相移的宽带射频信号。

其中，所述将本地信号通过上边带调制加载到相位相关的两个光载波上，将宽带射频信号通过下边带调制加载到所述两个光载波上，具体为：

基于双平行马赫-曾德尔调制器DPMZM实现将本地信号通过上边带调制加载到相位相关的两个光载波上，将宽带射频信号通过下边带调制加载到所述两个光载波上。

其中，所述得到相移受控的宽带射频信号，具体为：

通过调节DPMZM的主马赫-曾德尔调制器MZM上的直流偏置电压，得到相应相移的宽带射频信号；或者

通过调节DPMZM的主马赫-曾德尔调制器MZM上的直流偏置电压，以及改变所述本地信号的相位，得到相应相移的宽带射频信号。