基于微波光子时间拉伸的雷达多普勒干扰信号产生技术研究

基于传统数字射频存储的多普勒雷达干扰信号产生技术被证实为一种有效的方案,能够通过数字域存储雷达信号,并调制产生一定的频率偏移量,达到欺骗雷达的目的。此外,基于光学射频存储的雷达干扰信号产生技术虽然能够保留雷达信号的指纹信息,但无法产生预定的多普勒调制。文章提出了一种基于微波光子时间拉伸效应的多普勒雷达干扰信号产生技术,在光学射频存储的基础上,通过微波光子时间拉伸效应,在调制到光域的雷达脉冲信号中加入一定量的多普勒频移,达到对雷达速度欺骗的效果。并且对该项技术开展了仿真工作,验证了该方案的可行性和实现效果。     

多普勒雷达系统中声光调制器的频移误差

声光调制器的频移误差影响多普勒雷达系统的速度精确测量值.为了分析多普勒雷达系统中声光调制器的频移误差,利用自外差的方法研究了声光调制器中声场和光频相互作用而产生的固定频移,通过统计的方法研究了在不同(但恒定)声场驱动频率下声光作用产生的频移误差.实验结果表明:该声光调制器在多普勒雷达系统中所产生的频移误差小于0.61 MHz,即对于1064nm波长,多普勒速度测量误差小于0.3m/s.对多普勒精确测量系统误差分析研究有一定的参考价值.     

用10.6μm光外差稳频提高接收机中频的分析

本文论述了提高CO_2激光外差雷达接收机中频对测量目标多普勒频移的意义,及采用声光移频器和外差频率跟踪技术,可使本振和发射频率保持恒定,使接收机中频的声光移频量提高2～3倍,从而使接收机探测动目标多普勒频移提高到±160MHz以上(相当于2.5Ma的目标运动速度).本文还分析了影响中频误差的因素,以及检测目标多普勒最小分辨率.     

声光频移通信系统中接收技术研究

设计了基于声光频移技术的激光通信系统接收端系统,针对声光频移激光通信传输信号特点,利用LC谐振回路实现模拟选频,采用D触发器实现载波的数字下变频,最终通过现场可编程门阵列实现信号解调。最后对设计的模块进行测试,测试结果符合设计要求,实现了100MHz载波幅移键控信号的下变频以及基带信号的解调。     

1.06 μm多普勒激光雷达的低对流层风场测量

介绍了一套基于双边缘检测技术的1 064 nm Mie 多普勒测风激光雷达系统。采用Farbry?蛳Perot标准具作为频率检测器，分析了风场中大气气溶胶运动造成的多普勒频移。利用转盘硬目标的速度校准系统对接收机校准，在±40 m/s的径向速度范围内，校准精度小于1％。给出了从2006年4月23日起连续八天的风场测量结果。     

对脉压信号的移频干扰效果分析

针对线性调频雷达信号距离和多普勒频率存在强耦合的特点,提出了多种移频干扰技术,并对不同移频干扰方法的效果进行了分析和仿真,该研究结果可指导干扰信号的波形设计.同时也分析了移频干扰对相位编码雷达信号的干扰效果,并对典型巴克码信号进行了仿真分析,仿真结果表明,移频干扰不适用于相位编码雷达信号.     

基于FPGA的多普勒雷达测速系统设计

为了实现对车辆速度进行高实时性、高精度的测量,设计了一种基于FPGA的多普勒雷达测速系统。系统以Spartan 6系列FPGA作为核心处理器,使用高精度ADC采集微波雷达模块输出的混频信号,将数据通过FPGA进行快速傅里叶变换(FFT)处理并利用Welch算法进行频谱分析,提取出运动车辆的多普勒频移,进而根据多普勒效应计算出被测车辆的运动速度。该设计利用FPGA在并行处理方面的速度优势对算法进行了优化,有效地降低了系统延时、提高了系统的处理速度和实时性。仿真和实验结果表明：系统工作稳定,具有较高的实时性,测量精度小于1km/h。     

面向通雷一体化的啁啾调制倍频LFM产生研究

提出一种基于啁啾极性调制的线性调频(LFM)信号光学产生和应用方案。利用两台并联的马赫-曾德尔调制器和一台相位调制器产生跳频载波,将单啁啾LFM信号调制到该载波上,经过光电转换后,可以产生啁啾极性可调的LFM信号,且实现了载频和带宽的四倍频。仿真验证了所提方案产生倍频LFM信号、测量多普勒频移以及在无线通信上应用的可行性。输入频率为4～6 GHz和5～6.5 GHz的LFM信号时可分别产生16～24 GHz与20～26 GHz的三角波调频信号,时宽带宽积扩展为8倍;对速度为800 m/s的运动目标进行速度测量,并利用模糊函数分析该信号对距离多普勒耦合问题的改善效果;在通信功能的仿真验证中,接收端匹配滤波成功恢复出码率为0.1 Gbit/s的10位二进制序列。所提方案结合了啁啾极性调制和微波光子倍频技术,可产生三角波调频信号,从而实现雷达的速度、距离联合测量,提升雷达探测分辨率,并且利用啁啾极性调制实现通雷一体化应用。     

激光多普勒测速仪方向辨别及低速测量的研究

为了解决激光多普勒测速仪速度方向辨别及低速测量的问题,利用双声光调制技术设计了光路系统测量转台的转速。在参考光模式的基础上,对参考光和信号光分别进行移频并设定一定的偏置频率,使得探测器输出信号的频率在偏置频率左右变化。理论分析和实验结果表明:双声光调制技术可以有效地辨别速度方向,并且可以实现低速测量;所设计的激光多普勒测速仪的测速精度优于0.35%。     

相干激光测风雷达信号处理系统研究

介绍了基于相干探测方式的多普勒激光测风雷达的基本组成结构和原理,着重对激光测风雷达的信号处理系统进行了研究.文中给出了信号处理系统中所采用的多普勒信号处理方法,对采集到的多普勒回波信号进行了仿真研究.采用商业数据采集卡和LABVIEW软件,设计了相干激光测风雷达信号处理系统,并通过搭建的平台实现了激光视向风速的测量.通过模拟的多普勒回波信号,对信号处理系统进行了测试验证,实验结果证明了该信号处理系统能够达到0.8 m/s的速度测量精度.     

光纤声光调制器的高频驱动器

光纤声光调制器驱动器作为光纤激光器的重要组成部分,其性能参数对激光品质具有重要影响。该文设计了高频、高功率驱动器方案。该方案通过20²00kHz脉冲信号控制模拟开关实现脉冲信号和150 MHz载波信号的二进制幅度键控(2ASK)调制,调制信号经功率放大器放大,进行阻抗匹配后输出到声光调制器,驱动声光调制器工作。驱动信号的频率为20200kHz脉冲信号控制模拟开关实现脉冲信号和150 MHz载波信号的二进制幅度键控(2ASK)调制,调制信号经功率放大器放大,进行阻抗匹配后输出到声光调制器,驱动声光调制器工作。驱动信号的频率为20²00kHz,功率为3 W。     

光域微波信号缓存的关键技术研究

随着雷达、技侦、通信等无线电设备的瞬时工作带宽不断拓展,现有的数字储频（DRFM）技术难以满足现代电子战的要求。然而微波光子技术具有的超大带宽、超低损耗、抗电磁干扰等优秀特性,可很好地提升电子战装备的性能。本文提出了利用微波光子技术在光域内实现微波信号的缓存方法,用于大幅拓展现有数字储频技术的瞬时工作带宽、减小体积功耗、提升抗电磁干扰能力。针对电光调制、超高速光开关等关键技术进行了详细设计,并利用Matlab进行相关技术仿真,搭建了光域微波信号缓存试验系统,对其关键指标进行了验证。     

雷达高度表进行多普勒测速系统仿真

为了使雷达高度表在利用宽波束测高的同时增加测量飞行器自身速度的功能,达到一表多用的目的,提出了一种利用宽波束雷达信号进行多普勒测速的方法。采用对高度表的回波信号进行时域和频域相结合的处理方法,利用多普勒公式实现测速功能。通过建立测速仿真系统,对宽波束测速算法进行仿真,得到的测速误差小于1m/s,达到一般测速精度的要求。     

基于LTE 信号的浮空平台外辐射源雷达目标探测技术研究

外辐射源雷达常用的调频广播、全球移动通信系统(GSM)等窄带信号照射源都具有较低的距离分辨率及多普勒分辨率。针对这一问题,提出了一种以宽带LTE(长期演进系统)信号作为照射源的浮空平台外辐射源雷达体制。阐述了该种体制雷达的目标探测原理,分析了LTE 信号生成机理以及该信号的距离分辨率、速度分辨率、模糊函数及探测威力。计算机仿真表明,利用LTE 信号能够成功实现目标探测。     

异质集成微波光子器件发展现状

微波光子学利用光子技术实现微波信号的产生、传输、处理及控制,可突破传统微波技术在带宽、传输损耗和抗电磁干扰等方面的瓶颈,提升雷达、电子战等信息系统的综合性能.激光器、电光调制器和光电探测器是微波光子技术中的三种核心光电子器件,其性能对微波光子链路的噪声和动态等指标具有决定性的影响,但基于分立器件的微波光子系统体积、重量较大,难以满足雷达、电子战等系统的阵列化需求,硅基异质集成技术以及高密度低损耗片上光传输互连技术是解决有源器件集成和无源器件集成的关键技术.文章介绍了用于微波光子的硅基激光器、电光调制器、光电探测器和波导的异质集成技术的发展现状,并探讨了集成微波光子技术的发展趋势.     

基于数字信道化的大动态PCM/FM遥测信号角跟踪

采用单脉冲单通道角跟踪体制,提出一种基于数字信道化实现大动态脉冲编码调制/频率调制(PCM/FM)遥测信号的角跟踪方法。由于PCM/FM信号是一个窄带信号,而多普勒频偏达到±1MHz,为了能在较宽的接收带宽、较大多普勒频偏中准确捕获跟踪到窄带PCM/FM信号,首先对接收信号进行数字信道化划分,对多个子信道同时检测,将检测后的数据进行融合、幅度检波,最后进行角误差的估计。仿真结果表明,本文提出的方法能够快速实现信号的角跟踪,高效可行。     

微波外调制BOTDA光纤传感系统

通过微波电光调制和光纤光栅滤波产生连续泵浦光信号,声光调制产生脉冲信号,设计了一个基于布里渊光时域分析（BOTDA）技术的单端光纤传感系统。该系统通过扫描微波频率实现布里渊谱的测量,进而获得传感光纤上温度和应变的数据。对系统空间分辨率、测量时间等性能进行了分析,并对布里渊信号进行了仿真。     

声光调制用于全光纤激光器的光谱调谐

描述了采用压电换能器对谐振腔内增益光纤的声光调制,通过控制压电换能器的信号,实现了全光纤激光器的光谱调谐。同时,利用实验制作的可调谐激光器产生了连续可调微波信号,其频率范围1⁴.9GHz。