[發明專利]光子輔助的環形分布式雷達探測系統及方法

在審

• 申請號: 202110631043.X
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113552581A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 董婧雯;李王哲;孫強
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G01S17/02
• 分類號: G01S17/02;G01S7/48
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

1.一種光子輔助的環形分布式雷達探測系統，其特征在于，包括：中心站、多個發射站和多個接收站，其中，所述中心站、所述多個發射站和所述多個接收站由光纖依次連接，形成環形網絡；

所述中心站用于產生多載波光載雷達信號，將所述多載波光載雷達信號分為第一路多載波光載雷達信號和第二路多載波光載雷達信號，所述第一路多載波光載雷達信號沿所述環形網絡的第一方向依次傳輸至發射站1、發射站2、……、發射站N，分別引入第一傳輸延時τ_t1、τ_t2、……、τ_tN；所述第二路多載波光載雷達信號沿所述環形網絡的第二方向依次傳輸至接收站N、……、接收站2、接收站1，分別引入第二傳輸延時τ_rN、……、τ_r2、τ_r1，環形網絡中各段光纖延時滿足τ_ri-τ_ti≠τ_rj-τ_tj，其中1≤i、j≤N且i≠j，且τ_ri-τ_ti遠大于目標到所述多個發射站和所述多個接收站的天線之間的傳輸延時之和；其中，N為任意正整數；

所述多個發射站用于基于所述第一路多載波光載雷達信號，得到發射信號，并發射所述發射信號；

所述多個接收站用于接收來自探測目標的回波信號，分選出與所述發射信號載頻一致的回波信號，所述回波信號與所述第二路多載波光載雷達信號一起生成光載回波信號，并將所述光載回波信號沿所述環形網絡的第二方向傳回中心站。

2.根據權利要求1所述的光子輔助的環形分布式雷達探測系統，其特征在于，所述中心站包括：

信號產生單元用于產生所述多載波光載雷達信號；

第一光纖環形器用于從將所述多載波光載雷達信號耦合進入光耦合器，將來自所述光耦合器的所述光載回波信號耦合進入信號處理單元；

所述光耦合器用于將來自所述第一光纖環形器的所述多載波光載雷達信號分為所述第一路多載波光載雷達信號和所述第二路多載波光載雷達信號，并將來自所述環形網絡的第二方向的N路光載回波信號耦合進入所述第一光纖環形器；

所述信號處理單元用于由N路光載回波信號得到合束去斜信號，并對所述合束去斜信號進行數字處理。

3.根據權利要求1所述的光子輔助的環形分布式雷達探測系統，其特征在于，所述多個發射站包括：第一波分復用器、第二波分復用器和第二光纖環形器，其中，所述第二光纖環形器設置在所述第一波分復用器和所述第二波分復用器之間；

所述第一波分復用器用于將來自所述環形網絡的第一方向的所述多載波光載雷達信號按載波波長的不同分束，載波波長為λ_i+1、……、λ_N的光載雷達信號耦合進入第二波分復用器，與發射站i相對應的載波波長為λ_i的光載雷達信號耦合進入第二光纖環形器，同時將來自第二波分復用器的光載雷達信號和來自第二光纖環形器的與所述發射站i相對應的載波波長為λ_i的光載回波信號合束并耦合進入所述環形網絡以沿第二方向傳輸；

所述第二波分復用器用于將來自所述環形網絡的第二方向的多載波光載雷達信號和合束光載回波信號按載波波長的不同分束，與所述發射站i相對應的載波波長為λ_i的光載雷達信號耦合進入第二光纖環形器；同時將來自第一波分復用器的載波波長為λ_i+1、……、λ_N的光載雷達信號合束并耦合進入所述環形網絡以沿第一方向傳輸。

4.根據權利要求3所述的光子輔助的環形分布式雷達探測系統，其特征在于，所述多個發射站還包括：

第二光電探測器，用于對與所述發射站i相對應的載波波長為λ_i的光載雷達信號進行光電轉換，設置梳齒間隔和線性調頻信號的載頻和帶寬，并由光頻梳的不同調制邊帶拍頻得到不少于N個不同頻帶的預發射信號；

第一電濾波器，用于從所述預發射信號中選取發射信號輸出至第一天線；

所述第一天線，用于將所述發射信號發射至探測目標。