[发明专利]一种可扩展与可重构微波光子信道化接收系统与方法

说明书

本发明公开了一种可扩展与可重构微波光子信道化接收子系统与方法，所述方法包括：通过可调谐超平坦光梳子系统得到超平坦光梳线；将超平坦光梳线输入微波光子信道化接收子系统，得到多个窄带子信号。本发明通过设计各器件的频谱关联，可以实现两倍的信道化效率；可重构与可扩展性好，可调谐的超平坦光梳线同时用于光载波和射频载波的产生，可实现更进一步的横向纵向应用。

技术领域

本发明涉及飞行器测控通信技术领域，特别是一种可扩展与可重构微波光子信道化接收系统与方法。

背景技术

对于现代航天测控、卫星通信、雷达与电子战等商业和军事中的应用，实现对整个射频频谱的实时和高分辨率检测是下一代微波信号接收机的目标，更大带宽和更高频率的微波信号接收机是迫切需要。传统的射频信号信道化方案在纯射频域与电子域对带宽约数十GHz的宽带信号进行混频，得到若干窄带信号后进行后续处理，由于传统滤波器、混频器及ADC/DAC等转换器的“电子瓶颈”效应，制约了对高瞬时带宽信号的处理能力，对整个射频(RF)频谱的实时和高分辨率监控很难实现；利用微波光子技术，可将传统射频与电子域中的宽带问题转换为光域中的窄带问题，可以并行处理带宽为几十GHz的射频信号，而常规微波光子信道化技术主要针对固定射频带宽的信道进行等均匀子信道划分，信道效率较差，扩展与重构能力较弱，不适应航天测控系统多频段、多频点、宽窄带信号组合多的特点。

发明内容

针对传统纯射频信道化接收机“电子瓶颈”制约传输损耗高、抗干扰能力较差，以及难以对大带宽和高瞬时带宽信号做信道化等问题，本发明提供了一种可扩展与可重构微波光子信道化接收系统与方法，以解决上述技术问题。

本发明公开了一种可扩展与可重构微波光子信道化接收系统，其由可调谐超平坦光梳子系统与微波光子信道化接收子系统组成；

所述可调谐超平坦光梳子系统，用于产生超平坦光梳线；

所述微波光子信道化接收子系统，用于将所述超平坦光梳线转换为宽带子信号；

所述可调谐超平坦光梳子系统包括依次连接的连续波激光器、第一强度调制器、第二强度调制器、相位调制器和光放大器；

所述可调谐超平坦光梳子系统还包括：

一个输入端子，用于输入射频信号；

一个输出端子，用于输出功率放大后的信号；

设置在输入端子和第二强度调制器之间的移相器；

设置在输入端子与相位调制器之间的移相器，与移相器并联的倍频器，与倍频器串联的可变衰减器，分别与移相器、可变衰减器、相位调制器连接的增益控制模块。

进一步地，所述微波光子信道化接收子系统包括第一支路、第二支路、滤波器、解复用器、第一光电二极管、第二光电二极管；

所述第一支路包括依次串联连接的第一可调光滤波器、光功率控制模块、第一调制器；

所述第二支路包括依次串联连接的第二可调光滤波器、第一光电二极管、电功率控制模块、第二调制器；

所述第一可调光滤波器和所述第二可调光滤波器均与所述可调谐超平坦光梳子系统的输出端连接；

所述第二调制器与所述第一调制器连接；

所述第一调制器通过所述滤波器与所述解复用器连接；

所述解复用器的输出端连接多个并联连接的第二光电二极管。

本发明还公开了一种基于可扩展与可重构微波光子信道化接收系统的方法，其包括以下步骤：

步骤1：通过可调谐超平坦光梳子系统得到超平坦光梳线；

步骤2：将超平坦光梳线输入微波光子信道化接收子系统，得到多个窄带子信号。