[發明專利]基于微波光子倍頻與正交解調的雷達探測方法、裝置

在審

• 申請號: 201810596602.6
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108802698A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 張方正;郭清水;潘時龍
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S7/28
• 分類號: G01S7/28;G01S13/88
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 楊楠

本發明公開了一種基于微波光子倍頻與正交解調的雷達探測方法。將中頻線性調頻信號調制于光載波上，生成保留載波和單側二階邊帶的調制光信號；將所述調制光信號分為兩路，其中一路光信號轉化為電信號后，作為雷達探測信號向目標發射；同時，用目標回波信號對光載波進行電光調制，得到光載回波信號；以另一路調制光信號作為參考光信號，對所述光載回波信號進行正交解調，得到攜帶目標信息的兩路正交的中頻信號，并從中提取出目標信息。本發明還公開了一種基于微波光子倍頻與正交解調的雷達探測裝置。本發明同時具有微波光子技術和正交解調的優勢，且實現結構簡單，探測效率高。

技術領域

本發明涉及一種雷達探測方法，尤其涉及一種基于微波光子倍頻與正交解調的雷達探測方法、裝置。

背景技術

對目標進行全天候、實時高分辨率的雷達探測、成像與識別，在軍事及民用領域都具有重要應用。然而現有電子雷達系統受限于“電子瓶頸”，如電子器件有限的工作帶寬及非線性，使得雷達系統多以窄帶工作于固定頻段(參見[S.Scherr,S.Ayhan,M.Paoli,Accuracy limits of a K-band FMCW radar with phase evaluation,9th EuropeanRadar Conference(EuRAD),2012])，從而限制了雷達系統探測分辨率及調節靈活性。為了區分中頻信號極性，須同時獲取中頻信號的幅度與相位信息，即在雷達接收機采用正交解調技術，但同樣受限于電子技術帶寬、非線性等，在寬帶條件下電子技術很難實現解調過程中信號幅度與相位的匹配(參見[A.Gunst,G.Kant,Application of digital wide bandmismatch calibration to an I/Q receiver,IEEE International Symposium onCircuits and Systems,2002.])，從而導致寬帶雷達采用正交解調技術時中頻信號中出現鏡頻及雜散分量，嚴重影響雷達系統探測性能。

微波光子技術作為一項多學科融合的新興技術，通過把微波信號加載到光波上，實現對微波信號的傳輸、處理、控制等功能，具有高頻、寬帶、抗電磁干擾等優點，能完成電子系統難以完成的信號處理及高速傳輸等功能(參見[J.Yao,Microwave Photonics,Journal of Lightwave Technology,vol.27,no.3,pp.314-335,2009.]及[J.Capmany,I.Gasulla,D.Pérez,Microwave photonics:The programmable processor,NaturePhotonics,vol.10,no.1,pp.6-8,Dec.2016.])。將微波光子技術應用于雷達系統中，可以改善現有雷達系統的性能。以其高頻、大帶寬、抗電磁干擾、低損耗等特性有效解決現有雷達系統發展的瓶頸，甚至構建出基于微波光子技術的雷達新結構(參見[F.Zhang,Q.Guo,Z.Wang,P.Zhou,G.Zhang,J.Sun,S.Pan,Photonics-based broadband radar for high-resolution and realtime inverse synthetic aperture imaging,Optics Express,vol.25,no.14,pp.16274-16281,2013.])。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術不足，提供一種基于微波光子倍頻與正交解調的雷達探測方法，其同時具有微波光子技術和正交解調的優勢，且實現結構簡單，探測效率高。

本發明具體采用以下技術方案：

基于微波光子倍頻與正交解調的雷達探測方法，將中頻線性調頻信號調制于光載波上，生成保留載波和單側二階邊帶的調制光信號；將所述調制光信號分為兩路，其中一路光信號轉化為電信號后，作為雷達探測信號向目標發射；同時，用目標回波信號對光載波進行電光調制，得到光載回波信號；以另一路調制光信號作為參考光信號，對所述光載回波信號進行正交解調，得到攜帶目標信息的兩路正交的中頻信號，并從中提取出目標信息。