[發明專利]一種寬帶正交線性調頻波光生成系統及方法

有效

• 申請號: 201810505520.6
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108845305B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 鄭小平;肖雪迪;李尚遠;吳德鑫;薛曉曉
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01S7/484
• 分類號: G01S7/484;H04B10/548;H04B10/516
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種寬帶正交線性調頻波光生成系統，其特征在于，包括：1個光載線性調頻波產生器、1個n通道光耦合器、1個n通道碼序列發生器、1個n通道直流電源和n個相位編碼單元；所述光載線性調頻波產生器的輸出端連接光耦合器的輸入端；光耦合器、碼序列發生器和直流電源輸出端分別連接n個相位編碼單元的對應輸入端；其中，每個相位編碼單元包括：1個雙輸出調制器、1個微波移相器、1個平衡探測器和1個帶通濾波器，所述微波移相器的輸入端連接碼序列發生器的一個對應輸出端，微波移相器的輸出端連接雙輸出調制器的射頻輸入端，雙輸出調制器的光輸入端連接光耦合器的一個對應輸出端，雙輸出調制器的直流偏置電壓輸入端連接直流電源的一個對應輸出端，雙輸出調制器的兩個光輸出端分別連接平衡探測器的兩個輸入端，平衡探測器的輸出端連接帶通濾波器的輸入端。

2.一種基于如權利要求1所述系統的寬帶正交線性調頻波光生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)設定目標相位編碼線性調頻波的參數，利用光載線性調頻波產生器生成對應的光載線性調頻波；其中，目標相位編碼線性調頻波的參數包括：起始頻率f₀、脈沖寬度T_p、終止頻率f₁、重復周期T、編碼速率R_c；生成的光載線性調頻波的參數包括：起始頻率f₀、脈沖寬度T_p、終止頻率f₁、重復周期T；

(2)將步驟(1)生成的光載線性調頻波通過光耦合器分成n路，分別輸出至對應的n個雙輸出調制器中；調節每個雙輸出調制器的直流偏置電壓為V_bi＝V_πi/2，V_πi為第i個雙輸出調制器的半波電壓，i＝1,2，...n；

(3)計算每一路光載線性調頻波對應的編碼序列，通過碼序列發生器發送到對應的n個微波移相器，具體如下：

根據編碼速率R_c和脈沖寬度T_p，計算每一路光載線性調頻波對應的編碼序列的長度為N_c＝R_c·T_p，生成一個級數為的M序列，長度為2^p-1，表示向上取整；在M序列中，取前N_c個碼作為第1路光載線性調頻波對應的編碼序列V₁；將V₁分別向右循環移位100位、200位、…100*(n-1)位，得到的編碼序列分別作為第2，3…n路光載線性調頻波對應的編碼序列V₂，V₃,...,V_n；碼序列發生器的n個通道分別生成對應的n路編碼序列，分別發送至對應的n個微波移相器中；

(4)調節每個微波移相器的延時，使得每一路編碼序列同步到達對應的雙輸出調制器的射頻輸入端，對每個雙輸出調制器中的光載線性調頻波進行相位編碼，然后將經過相位編碼的光載線性調頻波輸出到對應的平衡探測器中；

(5)每個平衡探測器將輸入的經過相位編碼的光載線性調頻波轉換為微波波形，并輸出到對應的帶通濾波器中；

(6)每個帶通濾波器濾除微波中不需要的頻率分量，產生n路正交相位編碼線性調頻波，最終得到步驟(1)設定的相位編碼線性調頻波。

3.一種寬帶正交線性調頻波光生成系統，其特征在于，包括：1個光載線性調頻波產生器、1個n通道光耦合器、1個2n通道碼序列發生器、1個2n通道直流電源和n個等效相位調制單元；所述光載線性調頻波產生器的輸出端連接光耦合器的輸入端；光耦合器、碼序列發生器和直流電源的輸出端分別連接n個等效相位調制單元的對應輸入端；其中，每個等效相位調制單元包括1個雙偏振調制器、1個偏振分束器、2個微波移相器、1個平衡探測器和1個帶通濾波器，所述2個微波移相器的輸入端分別連接碼序列發生器的兩個對應輸出端，2個微波移相器的輸出端分別連接雙偏振調制器的兩個射頻輸入端，雙偏振調制器的光輸入端連接光耦合器的一個對應輸出端，雙偏振調制器的兩個直流偏置電壓輸入端分別連接直流電源的兩個對應輸出端，雙偏振調制器的輸出端連接偏振分束器的輸入端，偏振分束器的兩個輸出端分別連接平衡探測器的兩個輸入端，平衡探測器的輸出端連接帶通濾波器的輸入端。