[发明专利]一种光辅助的超倍频程超宽带合成孔径雷达系统

权利要求书

1.一种光辅助的超倍频程超宽带合成孔径雷达系统，包括数字系统、中频系统和射频系统，其特征在于，还包括光子射频前端；

所述光子射频前端连接在中频系统和射频系统之间；采用光子辅助倍频技术，将输入的中频LFM信号倍频后与本振信号混频，产生超倍频程超宽带信号；采用光子辅助去调频技术，将接收的目标场景反射的回波信号与参考信号进行相乘，生成去调频目标回波信号；

所述参考信号为所述超倍频程超宽带信号经线性放大后的、无带内谐波的超宽带信号。

2.根据权利要求1所述的超倍频程超宽带合成孔径雷达系统，其特征在于，

所述光子射频前端包括超倍频程信号产生单元；

所述超倍频程信号产生单元包括光四倍频模块和光二倍频与下变频模块；

所述光四倍频模块，利用MZM电光调制器将中频LFM信号进行倍频得到频率和带宽均为四倍的四倍频信号IF-LFM_×4；

所述光二倍频与下变频模块，利用QPSK光电调制器将所述四倍频信号IF-LFM_×4进一步二倍频并与本振信号下变频，产生超倍频程超宽带信号。

3.根据权利要求2所述的超倍频程超宽带合成孔径雷达系统，其特征在于，所述光二倍频与下变频模块包括：第二连续激光器、QPSK调制器、光带通滤波器、光放大器和第二光电探测器；

所述第二连续激光器，用于产生波长稳定的连续光载波；

所述QPSK调制器先将输入光波等功率的分成两路，一方面用于将四倍频信号IF-LFM_×4调制到第一路，得到包含连续光载波和四倍频信号IF-LFM_×4的偶数阶边带的调制光信号；另一方面用于将本振信号LO调制到第二路，得到包括本振信号LO奇数阶边带的调制光信号，并将两路的调制光信号合束输出合束光信号；

所述光带通滤波器，用于对QPSK电光调制器输出的合束光信号进行带通滤波，输出四倍频信号IF-LFM_×4的+2阶光边带以及本振信号LO的+1阶光边带；

所述光放大器，用于对光带通滤波器输出的光信号进行放大；

所述第二光电探测器，用于对四倍频信号IF-LFM_×4的+2阶光边带和本振信号LO的+1阶光边带拍频，获得超倍频程超宽带信号BOS-LFM；所述超倍频程超宽带信号BOS-LFM的带宽为中频LFM信号八倍，载波中心频率由LO频率与中频LFM的八倍频中心频率共同决定。

4.根据权利要求2所述的超倍频程超宽带合成孔径雷达系统，其特征在于，所述超倍频程信号链路包括第一级放大器、耦合器和第二级放大器；

所述第一级放大器的输入端与超倍频程信号产生单元的输出端连接，输出端与耦合器的输入端连接；

所述第一级放大器为线性放大器，用于对超倍频程信号产生单元输出的超倍频程超宽带信号进行信号放大，得到设定功率的、无带内谐波的线性放大后的超宽带信号；

所述耦合器包括第一耦合输出端和第二耦合输出端，所述第一耦合输出端与第二级放大器的输入端连接，用于将线性放大后的超宽带信号输出到第二级放大器中，所述第二耦合输出端将线性放大后无带内谐波的超宽带信号作为参考信号进行输出；

所述第二级放大器为饱和放大器，用于对输入的线性放大后的超宽带信号进行饱和放大，得到功率满足发射需要且有带内谐波的超宽带信号。

5.根据权利要求1-4任一项所述的超倍频程超宽带合成孔径雷达系统，其特征在于，所述光子射频前端包括超倍频程信号去调频接收单元；

在超倍频程信号去调频接收单元中，采用双偏振光电调制方式，将输入的回波信号和参考信号进行光域下的调制、偏振复用、滤波和放大，并通过偏振解复用相干接收的方式实现回波信号和参考信号相乘得到去调频回波。