[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于微波光子的超寬帶LFM信號(hào)幅度均衡方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111594814.9
• 申請(qǐng)日: 2021-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114280551A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑤林;談?dòng)钇?/a>;劉昂;邵光灝;董屾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十四研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01S7/282
• 分類(lèi)號(hào): G01S7/282;H04B10/70
• 代理公司: 北京鑄成博信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 16016
• 代理人: 張廣宇

受限于電子器件的頻率響應(yīng)和帶寬限制，傳統(tǒng)電子波形產(chǎn)生技術(shù)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代雷達(dá)對(duì)超寬帶高性能LFM信號(hào)的需求。受益于光纖鏈路的大帶寬、低損耗特性，以及光電電光器件的低噪聲、超寬帶特性，基于微波光子的超寬帶波形產(chǎn)生技術(shù)在現(xiàn)代雷達(dá)中的應(yīng)用日益增長(zhǎng)。但是，基于微波光子的超寬帶波形產(chǎn)生技術(shù)無(wú)法完全避免使用電子器件，以及電光和光電器件在超寬帶條件下仍然具有一定的帶內(nèi)起伏，使得直接產(chǎn)生的超寬帶LFM信號(hào)幅度在帶內(nèi)不同頻率處存在一定波動(dòng)，因此必須引入相應(yīng)的波形預(yù)失真或均衡方法。本發(fā)明提出一種基于微波光子的超寬帶LFM信號(hào)幅度均衡方法，該方法基于電光調(diào)制器的幅度調(diào)制特性，僅需在原有波形產(chǎn)生鏈路的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)低速DAC和光功率控制器，即可實(shí)現(xiàn)超寬帶LFM信號(hào)的幅度均衡，從而提升了超寬帶LFM信號(hào)的帶內(nèi)平坦度，有效地提高雷達(dá)波形的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于微波光子的超寬帶LFM信號(hào)幅度均衡方法。

背景技術(shù)

線性調(diào)頻（LFM）信號(hào)是當(dāng)前雷達(dá)領(lǐng)域廣泛使用的信號(hào)，隨著雷達(dá)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其對(duì)LFM信號(hào)的瞬時(shí)帶寬需求日益增長(zhǎng)。受限于電子器件的頻率響應(yīng)和帶寬限制，傳統(tǒng)電子波形產(chǎn)生技術(shù)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代雷達(dá)對(duì)超寬帶高性能LFM信號(hào)的需求。受益于光纖鏈路的大帶寬、低損耗特性，以及光電電光器件的低噪聲、超寬帶特性，基于微波光子的超寬帶波形產(chǎn)生技術(shù)在現(xiàn)代雷達(dá)中的應(yīng)用日益增長(zhǎng)。但是，基于微波光子的超寬帶波形產(chǎn)生技術(shù)無(wú)法完全避免使用電子器件，以及電光和光電器件在超寬帶條件下仍然具有一定的帶內(nèi)起伏，使得直接產(chǎn)生的超寬帶LFM信號(hào)幅度在帶內(nèi)不同頻率處存在一定波動(dòng)，因此必須引入相應(yīng)的波形預(yù)失真或均衡方法。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，針對(duì)當(dāng)前基于微波光子的超寬帶波形產(chǎn)生鏈路幅頻響應(yīng)存在帶內(nèi)起伏的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于微波光子的超寬帶LFM信號(hào)幅度均衡方法，該方法基于電光調(diào)制器的幅度調(diào)制特性，僅需在原有波形產(chǎn)生鏈路的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)低速DAC和光功率控制器，即可實(shí)現(xiàn)超寬帶LFM信號(hào)的幅度均衡，從而提升了超寬帶LFM信號(hào)的帶內(nèi)平坦度，有效地提高雷達(dá)波形的性能。具體包括以下步驟：采用基于MZM（馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器）的光功率參數(shù)控制器產(chǎn)生超寬帶LFM信號(hào)，

步驟（10）測(cè)量并記錄超寬帶LFM信號(hào)頻譜

將基于微波光子的超寬帶LFM信號(hào)產(chǎn)生輸出接到頻譜儀，調(diào)整頻譜儀測(cè)量的中心頻率、測(cè)量總帶寬、分辨率帶寬、參考功率參數(shù)，記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，將測(cè)量數(shù)據(jù)保存為一個(gè)二維向量；

步驟（20）計(jì)算實(shí)施幅度均衡的頻率值

根據(jù)超寬帶LFM信號(hào)的波形時(shí)寬、帶寬和均衡數(shù)模轉(zhuǎn)換器的采樣率，計(jì)算實(shí)施幅度均衡的頻率點(diǎn)值，計(jì)算完成后，將頻率點(diǎn)值記為一個(gè)一維向量；

步驟（21）頻譜重采樣

根據(jù)步驟（10）中記錄的頻譜測(cè)量結(jié)果和步驟（20）中計(jì)算的頻率點(diǎn)值向量，采用線性插值方法，對(duì)頻率序列中各頻率值處的頻譜強(qiáng)度進(jìn)行重采樣，得到新的頻譜二維向量；

步驟（22）計(jì)算微波光子參數(shù)控制器的控制波形序列

根據(jù)步驟（21）獲得的頻譜二維向量和參數(shù)控制器的響應(yīng)函數(shù)，計(jì)算參數(shù)控制器控制端的控制波形序列；

步驟（30）生成微波光子參數(shù)控制信號(hào)

根據(jù)步驟（22）中獲得的控制波形序列，通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換將控制波形序列轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，經(jīng)低通濾波后供輸出使用；

步驟（31）施加微波光子參數(shù)控制信號(hào)

將步驟（30）生成的控制信號(hào)施加到參數(shù)控制器的控制端，實(shí)現(xiàn)對(duì)光功率的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻功率的均衡。

步驟（40）再次測(cè)量并記錄超寬帶LFM信號(hào)頻譜

按照步驟（10）-（31）步驟操作后，對(duì)輸出的超寬帶LFM信號(hào)重新實(shí)施測(cè)量，得到新的頻譜測(cè)量結(jié)果：

步驟（41）幅度均衡評(píng)估

計(jì)算頻譜序列的最大值與最小值之差，若差值小于未進(jìn)行均衡的超寬帶LFM信號(hào)頻譜強(qiáng)度的最大值和最小值之差，則認(rèn)為信號(hào)幅度得到了均衡。