[发明专利]一种基于光子辅助的微波频率测量方法与装置

说明书

本发明涉及微波光子领域，公开了一种基于光子辅助的微波频率测量方法与装置，本方法中，激光器输出的光载波分为两路，上路光载波形成第一相位调制光信号，并经过幅值整型后形成幅值线性整型光信号；下路光载波形成第二相位调制光信号；第二相位调制光信号分为两分支，上分支经过左带通滤波器后得到左边带相位调制信号，再经过第一移频器得到第一移频信号；下分支经过右带通滤波器后得到右边带相位调制信号，再经过第二光移频器得到第二移频信号；幅值线性整型光信号、第一光移频信号和第二光移频信号合束后转换为电信号，最后对电信号进行分析，获得待测频率。本发明提供的装置及方法不仅提升了微波频率测量的范围，而且实现多频率的实时测量。

技术领域

本发明属于微波光子领域，具体涉及一种基于光子辅助的微波频率测量方法与装置。

背景技术

微波频率的测量对现代电子战中快速预警和拦截敌方未知信号有着重要的研究意义，传统的微波频率测量技术主要借助于电子器件，然而随着微波频段的提升，电子器件面临着带宽瓶颈的问题，无法满足高带宽、高精度和多频率微波频率测量。光子技术由于具有宽带、高精度、多维的信号处理能力而运用于微波频率测量以显著提升微波频率测量带宽。然而当前大部分的基于光子辅助的微波频率测量技术，例如频率-幅度映射测频法、频率-时间映射测频法和频率-频率映射测频法等测量带宽都局限在20GHz以内的频率范围和测量精度仅为GHz量级且不均匀，即使能实现宽带范围内微波频率测量的扫频法仍很难适用于多频率微波信号的实时频率测量。因此，现有的光子辅助的微波频率测量方法面临着技术不成熟，实现难度大的问题，无法满足高带宽、高精度和多频率微波信号的频率实时测量需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种基于光子辅助的微波频率测量方法与装置，具有宽带、高精度、多频率的实时测量优点，减小了微波频率测量的接收带宽需求。

本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种基于光子辅助的微波频率测量方法，包括如下内容：

激光器输出频率为f₀的光载波分为两路，第一路光载波在第一相位调制器中加载了频率为f_m的待测微波信号形成小信号近似条件下的第一相位调制光信号f₀-f_m,f₀,f₀+f_m,，然后由线性光滤波器进行线性幅值整型，形成具有H(f)映射关系的幅值线性整型光信号。

第二路光载波在第二相位调制器中加载了由本振源输出频率为f_n的本振信号形成边带为f₀-nf_n…,f₀-f_n,f₀,f₀+f_n,…f₀+nf_n第二相位调制光信号，其中n为正整数。

第二相位调制光信号分为两分支，第一分支经过左带通光滤波器进行以f₀为中心的左带通滤波得到左边带相位调制信号f₀-nf_n…,f₀-f_n,f₀，再经过第一光移频器得到第一光移频信号f₀-nf_n+f₁…,f₀-f_n+f₁,f₀+f₁，其中f₁为所述第一光移频器的移频频率。