[發明專利]一種微波光子測頻實現方法與系統

有效

• 申請號: 202110458432.7
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113391268B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 王安樂;杜詩睿;杜鵬飛;王黨衛;張進
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍預警學院
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 北京翔石知識產權代理事務所(普通合伙) 11816
• 代理人: 李勇

本發明屬于雷達電子對抗技術領域，尤其是一種微波光子測頻實現方法與系統，包括一種微波光子測頻方法，包括以下方法：采用一連續單頻激光器作為整個測頻系統光源，通過1×2光耦合器將其分為兩路分別用于產生泵浦光和激發SBS效應，通過光環型器后使用光電探測器拍頻得到電信號；本發明基于微波光子技術構建了一套測量范圍覆蓋常規雷達頻段、精度高且能測量多個瞬時頻率的微波光子測頻系統；在泵浦光的產生中采用了兩級相位調制、高倍頻的方法，使得微波信號小幅度的頻率調整能引起泵浦光大范圍的頻率變化；本發明使用了SBS效應使得測量精度高，本發明利用級聯相位調制加光域濾波實現頻率可大范圍調諧泵浦光的產生。

技術領域

本發明涉及雷達電子對抗技術領域，尤其涉及一種微波光子測頻實現方法與系統。

背景技術

雷達電子偵察作為雷達電子對抗的重要組成部分，利用電子偵察設備截獲雷達發出的電磁信號，并采用參數測量、測向定位、分選與識別等技術手段來獲取輻射源的信號參數、方位、數量、類型和功能等信息，是雷達電子攻擊和雷達電子防護的基礎和前提，其獲取信息的多少及可靠程度直接影響著作戰策略的制定。雷達信號參數包括微波信號頻率、信號功率、脈沖寬度、調制方式、傳播方向和距離等，其中頻率信息是雷達電子偵察中最迫切需要的信息。隨著雷達技術的發展，測頻技術對測量范圍、測頻誤差、響應速度和靈敏度等指標的要求逐年增高。傳統電子式測頻方法由于電子器件的瓶頸只能對18GHz以下的頻率進行測量，而微波光子技術的高頻、超寬帶、抗電磁干擾等優點使得其在頻率測量領域有著電子技術無可比擬的優勢，為此我們提出一種微波光子測頻實現方法與系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微波光子測頻實現方法與系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種微波光子測頻方法，包括以下方法：

S1,采用一連續單頻激光器作為整個測頻系統光源，通過1×2光耦合器將其分為兩路分別用于產生泵浦光和激發SBS效應，通過光環型器后使用光電探測器拍頻得到電信號，根據泵浦光與布里淵頻移值計算得到待測射頻信號的瞬時頻率；

S2,在泵浦光產生支路，利用兩級相位調制結合光濾波方法產生所需的頻率可調諧泵浦光信號，具體方法為：激光器產生的單頻連續光作為第一次相位調制的載波，通過相位調制器被微波信號源產生的單頻微波信號調制，調制后的光信號經過光濾波組合模塊1，濾出所需的光變帶對，此光變帶對作為第二次相位調制的載波，經另一相位調制器被另一單頻微波信號調制，經光濾波組合模塊2濾出另一光邊帶對作為泵浦光泵浦光輸入環形器1口；

S3,在SBS效應激發支路利用又一相位調制器將天線接收的待測射頻信號調制到光載波上，通過SBS效應的激發測量出射頻信號的瞬時頻率，具體方法為：激光器耦合出的單頻連續光首先使用偏振控制器控制偏振態，使得后續相位調制產生的一階邊帶對最大，后經相位調制器被射頻信號調制產生調制信號，射頻信號由接收天線捕獲后經低噪放放大；調制信號經光隔離器輸入至長光纖，長光纖另一端與環形器2口相接，當滿足SBS效應的激發條件時，在長光纖中，調制信號的一階邊帶對與反向傳輸的泵浦光信號激發出SBS效應；環形器3口輸出的光信號通過光電探測器進行拍頻，在SBS效應激發的情況下可拍頻產生電信號，通過數據處理與控制模塊計算得到射頻信號瞬時頻率值；

S4,在數據處理與控制模塊，主要通過軟件對整個測頻系統的時序、通信進行控制以及實現對射頻信號中頻率的計算，具體方法為：系統開機后，首先使激光器工作在所需波長和功率，根據所需泵浦光頻率設定兩微波信號源輸出不同單頻信號的頻率、頻率變化范圍和速率及光濾波組合模塊的響應頻譜，當SBS效應激發，最終產生電信號時，根據泵浦光頻率值與布里淵頻移值，計算得出射頻信號的頻率信息。

優選的，所述微波信號源為直接數字頻率合成器、光生微波源和光電混合微波源中的任一種。

優選的，所述激光器為分布式反饋激光器。