基于微波光子技术的实时高分辨率雷达系统研究

发布时间：2023-03-31 07:56

　　对目标进行全天候、实时高分辨率的雷达探测、成像与识别,在军事及民用领域均具有重要应用价值。实现上述功能,需要雷达具有大的工作带宽以及快速的数据采集与处理能力。但受限于“电子瓶颈”问题,传统基于电子技术的雷达系统在宽带信号产生、操控、采集以及处理方面面临巨大挑战。而微波光子技术利用光子学手段实现微波信号的产生、传输与处理,具有大带宽、低损耗、抗电磁干扰等特性,为未来雷达技术发展开辟了新的方向。本文主要研究基于微波光子技术的实时高分辨率雷达系统。针对实时高分辨率目标探测对宽带信号产生、接收的需求,提出了基于微波光子技术的新方案。具体开展了以下三个方面的研究工作:1.研究了基于微波光子倍频技术实现高频、宽带线性调频雷达信号的产生方法。理论分析了光子倍频方案技术细节;实验搭建了四倍频双波段以及十二倍频两种光子倍频系统,分析了倍频后信号的质量;验证了光子倍频系统的可重构行。2.提出并研究了基于微波光子技术的实时高分辨率雷达系统。理论分析了光子雷达系统技术细节;实验研究了雷达发射机光生宽带探测信号的质量,以及基于光子混频技术的雷达接收机性能;通过对单/双目标测距验证了光子雷达的高精度测距能力,距离...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
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缩略词
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 微波光子雷达国内外研究进展
    1.3 论文的研究内容及组织结构
第二章 LFMCW雷达测距及ISAR成像基本原理
    2.1 引言
    2.2 LFMCW雷达测距原理
    2.3 ISAR成像基本原理
        2.3.1 ISAR转台模型
        2.3.2 ISAR成像运动分解与补偿
    2.4 本章小结
第三章 基于微波光子倍频技术的宽带LFM雷达信号产生
    3.1 引言
    3.2 基于单个调制器的微波光子四倍频双波段LFM信号产生技术
        3.2.1 微波光子四倍频系统结构及原理分析
        3.2.2 实验结果及信号特性分析
    3.3 基于调制器级联非线性光纤的十二倍频LFM信号产生技术
        3.3.1 四波混频效应及微波十二倍频系统原理分析
        3.3.2 实验结果及信号特性分析
        3.3.3 太赫兹波段LFM信号产生可行性验证
    3.4 本章小结
第四章 微波光子雷达系统及测距研究
    4.1 引言
    4.2 微波光子雷达系统原理架构
    4.3 微波光子雷达测距实验及分析
        4.3.1 雷达探测信号质量分析
        4.3.2 回波信号光子混频及单目标雷达测距
        4.3.3 微波光子雷达多目标测距实验
        4.3.4 微波光子雷达系统性能讨论与分析
    4.4 本章小结
第五章 微波光子ISAR成像研究
    5.1 引言
    5.2 微波光子ISAR转台成像实验及分析
        5.2.1 微波光子ISAR成像距离向分辨率论证分析
        5.2.2 实验论证微波光子ISAR转台成像可行性
        5.2.3 基于转动风扇的微波光子ISAR实时成像能力论证
    5.3 微波光子雷达外场非合作目标ISAR成像测试
        5.3.1 外场非合作目标高分辨率ISAR成像可行性论证
        5.3.2 微波光子雷达非合作目标高分辨率ISAR成像实时性论证
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 研究工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3775461