[发明专利]基于双光频梳和差频复用的MIMO雷达探测方法及装置

权利要求书

1.基于双光频梳和差频复用的MIMO雷达探测方法，在发射端，首先生成M路调制光信号，并将其中一路调制光信号的分束调制光信号分成N路参考光信号，然后对M路调制光信号分别进行光电转换后得到M路相互正交的线性调频信号，将其通过M个发射天线分别发射出去；在接收端，利用N个接收天线分别接收目标的M路反射信号，并基于所述N路参考光信号，对N个接收天线所接收的反射信号分别进行光域去斜处理，然后经过数字域混频处理后，得到M×N路携带目标信息的数字信号，对此数字信号进行处理，得到目标探测结果；所述M、N均为正整数，且两者之和大于等于4；其特征在于，所述M路调制光信号通过以下方法生成：首先将光载波分为上、下两路；用频率为f_LO的本振信号对上路光载波进行调制处理，生成第一光频梳信号，用频率为f_d的中频信号和频率为f₀+kt的中频线性调频信号对下路光载波进行调制处理，生成第二光频梳信号，f_LO、f_d分别为本振信号、中频信号的频率，f₀、k分别为中频线性调频信号的起始频率、啁啾率；将第一光频梳信号和第二光频梳信号耦合为一路后，通过波束整形滤波将其分成分别由单根中频线性调频谱线和单根本振信号谱线所构成的M路调制光信号，这M路调制光信号分别进行拍频后的信号差频按f_d-f_LO依次递增。

2.如权利要求1所述MIMO雷达探测方法，其特征在于，所述用频率为f_LO的本振信号对上路光载波进行调制处理，具体为利用所述本振信号对上路光载波进行相位调制，生成第一光频梳信号；所述用频率为f_d的中频信号和频率为f₀+kt的中频线性调频信号对下路光载波进行调制处理，具体为：先用所述中频信号对下路光载波进行相位调制，生成相位调制信号；然后通过工作在抑制载波单边带方式下的双平行马赫-曾德尔调制器将所述中频线性调频信号调制于所述相位调制信号上，生成第二光频梳信号。

3.如权利要求1所述MIMO雷达探测方法，其特征在于，所述用频率为f_LO的本振信号对上路光载波进行调制处理，具体为：先通过偏分复用双马赫-曾德尔调制器将所述本振信号调制于上路光载波上，然后对所生成的调制信号进行检偏，生成第一光频梳信号；所述用频率为f_d的中频信号和频率为f₀+kt的中频线性调频信号对下路光载波进行调制处理，具体为：先通过偏分复用双马赫-曾德尔调制器将所述中频信号调制于下路光载波上，然后对所生成的调制信号进行检偏，最后通过工作在抑制载波单边带方式下的双平行马赫-曾德尔调制器将所述中频线性调频信号调制于检偏后的调制信号上，生成第二光频梳信号。

4.如权利要求1所述MIMO雷达探测方法，其特征在于，所述用频率为f_LO的本振信号对上路光载波进行调制处理，具体为：将所述本振信号分为两路；先通过偏振调制器将一路本振信号调制于上路光载波上，所述偏振调制器的一个主轴与上路光载波成45°角；然后对所生成的偏振调制信号进行检偏；最后将另一路本振信号移相后通过相位调制器调制于检偏后的偏振调制信号上，生成第一光频梳信号；所述用频率为f_d的中频信号和频率为f₀+kt的中频线性调频信号对下路光载波进行调制处理，具体为：将所述中频信号分为两路；先通过偏振调制器将一路中频信号调制于下路光载波上，所述偏振调制器的一个主轴与下路光载波成45°角；然后对所生成的偏振调制信号进行检偏；接着将另一路中频信号移相后通过相位调制器调制于检偏后的偏振调制信号上；最后通过工作在抑制载波单边带方式下的双平行马赫-曾德尔调制器将所述中频线性调频信号调制于所生成的相位调制信号上，生成第二光频梳信号。

5.如权利要求1所述MIMO雷达探测方法，其特征在于，任一路调制光信号中的中频线性调频信号分量的起始频率大于该调制光信号中的本振信号分量频率；R_MAX为雷达最大探测距离，c为光速，k为所述中频线性调频信号的啁啾率。