[发明专利]一种微波光子MIMO雷达收发系统

说明书

一种微波光子MIMO雷达收发系统，属于雷达探测技术领域，解决发射端的高重复频率的光频梳信号难以产生以及接收端去斜中频信号杂散量高的问题；发射端生成两个不同重复频率的光频梳信号，一路光频梳信号作为本振光频梳信号，另一路光频梳信号作为光载波被基带线性调频信号调制，调制后的光频梳信号分为两路，一路与本振光频梳信号拍频得到上变频的M路发射波形，另一路传输到接收子系统作为参考光信号；接收端N路接收天线接收到雷达回波信号后调制到发射子系统耦合过来的光频梳信号上，并与参考光信号耦合后输入到光电探测器中进行拍频，得到回波信号的M×N路去斜中频信号，再经模数转换后进行数字信号处理得到回波信号中携带的目标信息。

技术领域

本发明属于雷达探测技术领域，涉及一种微波光子MIMO雷达收发系统。

背景技术

雷达由于在极端环境、气候条件下仍然保持优异的探测性能，在军事、民用等各领域发挥越来越大的作用。多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达是近年来备受关注的一种新型雷达技术。MIMO雷达利用天线阵列空间分集和波形分集的优势，在目标检测、参数估计、成像识别以及抗干扰等方面具有远优于单输入单输出体制雷达的总体性能。传统雷达系统受到电学器件的限制，难以实现大带宽、多通道同时收发一体MIMO雷达系统。微波光子链路由于具有低损耗、抗电磁干扰、体积小的优势，同时具备大带宽信号处理能力，近年来在现代雷达系统中越来越广泛的引入微波光子技术解决传统电学器件的限制。在MIMO雷达系统中利用微波光子技术的优势，实现多路正交宽带雷达信号的产生，以及由于接收数据量的增大，雷达回波信号如何实现快速实时处理，这是目前MIMO雷达实现方案中需要解决的问题。现有技术中，申请公布号为CN108287349A、申请公布日为2018年07月17日的中国发明专利申请《微波光子MIMO雷达探测方法及微波光子MIMO雷达系统》将M路带宽、啁啾率相同且频率互不重叠的中频线性调频信号调制于M路波长不同的光载波上，生成M路只保留正负二阶边带的光信号；将这M路光信号通过光波分复用器合并后分为两路；将其中一路分为N束参考光；对另外一路光信号进行光电转换并将其中相互正交的M个线性调频信号分离出来发射出去；利用N个接收天线分别接收目标反射信号，进行去斜处理和波长解复用，对所得到的M路光信号分别进行光电转换、低通滤波和模数转换，得到M×N路数字信号，对数字信号进行处理，得到目标探测结果。但是该文献并未解决发射子系统中高重复频率的光频梳信号难以产生以及接收子系统中去斜中频信号杂散量高的问题。

发明内容

本发明的目的在于一种微波光子MIMO雷达收发系统，以解决发射子系统中高重复频率的光频梳信号难以产生以及接收子系统中去斜中频信号杂散量高的问题。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种微波光子MIMO雷达收发系统，包括：发射子系统(10)、接收子系统(20)；发射子系统(10)中生成两个不同重复频率的光频梳信号，其中一个光频梳信号作为本振光频梳信号，另一路光频梳信号作为发射子系统(10)的光载波被基带线性调频信号所调制，调制后的光频梳信号分为两路，一路与本振光频梳信号拍频得到上变频的M路雷达发射波形，另一路传输到接收子系统(20)作为参考光信号；接收子系统(20)的N路接收天线接收到雷达回波信号后调制到发射子系统(10)耦合过来的光频梳信号上，并与参考光信号耦合后输入到光电探测器中进行拍频处理，得到雷达回波信号的M×N路去斜中频信号，再经模数转换后进行数字信号处理，得到回波信号中携带的目标信息。