基于偏振调制微波光子移相的模拟信号处理
发布时间：2021-02-10 17:48
对宽带信号进行高速处理是下一代多功能一体化射频系统的重要特征和核心能力,但传统的电子信号处理理论和方法面临着“电子瓶颈”等关键挑战。利用光子技术,构建微波光子信号处理系统,可有效克服电子器件在损耗、带宽、电磁干扰、幅相耦合上的种种限制,是高频宽带信号处理的有效解决途径和重要发展趋势。线性信号处理的本质是对信号的幅度和相位进行操控,其中幅度可以通过放大器或者衰减器控制,因而如何利用光子技术实现宽带微波信号的相位控制成为微波光子信号处理的关键。本文研究了宽带、高速的微波光子移相机理,提出了基于偏振调制的微波光子移相方法,该方法具有响应平坦、调节速度快、幅相不相关等特点,分别实现了基频、倍频和混频的微波光子移相结构,分析了各器件参数对移相性能的影响;研究了基于该移相方法的宽带模拟信号处理技术,分别实现了高速相位编码、大时宽带宽积线性调频信号产生、可调谐可重构滤波、宽带镜频抑制等功能。具体研究工作如下:论文首先提出了基于正交圆偏振光波长对的微波光子移相原理,建立了理论模型,通过数值仿真研究了该移相方法的相移特性,克服了传统移相方法由于K-K关系导致的幅相耦合问题。随后,提出了基于偏振调制的基频...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 微波光子模拟信号处理研究现状
1.2.1 微波光子发射端信号处理
1.2.2 微波光子接收端信号处理
1.3 微波光子移相技术研究现状
1.3.1 基于慢光效应的微波光子移相技术
1.3.2 基于光矢量和的微波光子移相技术
1.3.3 基于外差混频的微波光子移相技术
1.4 本文的主要研究工作与创新点
1.5 本文的内容安排
第二章 基于正交圆偏振光波长对的微波光子移相机理
2.1 光的偏振态表示
2.2 基于正交圆偏振光波长对的微波光子移相模型
2.3 非理想正交圆偏振光波长对对移相性能的影响
2.4 本章小结
第三章 基于偏振调制的微波光子移相技术
3.1 基于偏振调制级联边带滤波的微波光子移相技术
3.1.1 基于偏振调制级联边带滤波的微波光子移相原理
3.1.2 基于偏振调制级联边带滤波的微波光子移相实验分析
3.2 基于级联偏振调制的微波光子移相技术
3.2.1 级联偏振调制的微波光子移相原理
3.2.2 器件参数对级联偏振调制微波光子移相性能的影响分析
3.2.3 级联偏振调制的微波光子移相实验分析
3.3 基于PDM-DPMZM的倍频微波光子移相技术
3.3.1 基于PDM-DPMZM的倍频微波光子移相原理
3.3.2 PDM-DPMZM的参数误差对倍频微波光子移相性能的影响分析
3.3.3 基于PDM-DPMZM的倍频微波光子移相实验分析
3.4 基于PDM-DPMZM的混频微波光子移相技术
3.4.1 基于PDM-DPMZM的混频微波光子移相原理
3.4.2 偏振串扰对混频微波光子移相性能的影响分析
3.4.3 基于PDM-DPMZM的混频微波光子移相实验分析
3.5 本章小结
第四章 基于微波光子移相的发射端信号处理
4.1 基于微波光子移相技术的雷达波形产生原理
4.2 基于微波光子移相技术的高速相位编码
4.2.1 基于微波光子移相技术的高速相位编码实验分析
4.2.2 偏振串扰对相位编码信号性能的影响分析
4.3 基于微波光子移相技术的宽带线性调频信号产生
4.3.1 基于微波光子移相的线性调频信号产生实验分析及性能提升
4.3.2 偏振串扰对线性调频信号的影响分析
4.3.3 带宽、时宽和时宽带宽积的极限分析
4.4 本章小结
第五章 基于微波光子移相技术的接收端信号处理
5.1 基于微波光子移相技术的微波光子滤波技术
5.1.1 复抽头系数微波光子滤波原理
5.1.2 复抽头系数微波光子滤波实验验证
5.2 基于微波光子移相技术的宽带镜频抑制混频技术
5.2.1 基于微波光子移相技术的镜频抑制混频原理
5.2.2 基于微波光子移相技术的镜频抑制混频实验分析
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 未来相关工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Photonics-based real-time and high-resolution ISAR imaging of non-cooperative target[J]. 张方正,郭清水,张营,姚瑶,周沛,朱岱寅,潘时龙. Chinese Optics Letters. 2017(11)
[2]微波光子雷达及关键技术[J]. 潘时龙,张亚梅. 科技导报. 2017(20)
[3]雷达低可观测目标探测技术[J]. 陈小龙,关键,黄勇,何友. 科技导报. 2017(11)
[4]Microwave Photonics for Modern Radar Systems[J]. 潘时龙,朱丹,张方正. Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2014(03)
本文编号：3027751
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 微波光子模拟信号处理研究现状
1.2.1 微波光子发射端信号处理
1.2.2 微波光子接收端信号处理
1.3 微波光子移相技术研究现状
1.3.1 基于慢光效应的微波光子移相技术
1.3.2 基于光矢量和的微波光子移相技术
1.3.3 基于外差混频的微波光子移相技术
1.4 本文的主要研究工作与创新点
1.5 本文的内容安排
第二章 基于正交圆偏振光波长对的微波光子移相机理
2.1 光的偏振态表示
2.2 基于正交圆偏振光波长对的微波光子移相模型
2.3 非理想正交圆偏振光波长对对移相性能的影响
2.4 本章小结
第三章 基于偏振调制的微波光子移相技术
3.1 基于偏振调制级联边带滤波的微波光子移相技术
3.1.1 基于偏振调制级联边带滤波的微波光子移相原理
3.1.2 基于偏振调制级联边带滤波的微波光子移相实验分析
3.2 基于级联偏振调制的微波光子移相技术
3.2.1 级联偏振调制的微波光子移相原理
3.2.2 器件参数对级联偏振调制微波光子移相性能的影响分析
3.2.3 级联偏振调制的微波光子移相实验分析
3.3 基于PDM-DPMZM的倍频微波光子移相技术
3.3.1 基于PDM-DPMZM的倍频微波光子移相原理
3.3.2 PDM-DPMZM的参数误差对倍频微波光子移相性能的影响分析
3.3.3 基于PDM-DPMZM的倍频微波光子移相实验分析
3.4 基于PDM-DPMZM的混频微波光子移相技术
3.4.1 基于PDM-DPMZM的混频微波光子移相原理
3.4.2 偏振串扰对混频微波光子移相性能的影响分析
3.4.3 基于PDM-DPMZM的混频微波光子移相实验分析
3.5 本章小结
第四章 基于微波光子移相的发射端信号处理
4.1 基于微波光子移相技术的雷达波形产生原理
4.2 基于微波光子移相技术的高速相位编码
4.2.1 基于微波光子移相技术的高速相位编码实验分析
4.2.2 偏振串扰对相位编码信号性能的影响分析
4.3 基于微波光子移相技术的宽带线性调频信号产生
4.3.1 基于微波光子移相的线性调频信号产生实验分析及性能提升
4.3.2 偏振串扰对线性调频信号的影响分析
4.3.3 带宽、时宽和时宽带宽积的极限分析
4.4 本章小结
第五章 基于微波光子移相技术的接收端信号处理
5.1 基于微波光子移相技术的微波光子滤波技术
5.1.1 复抽头系数微波光子滤波原理
5.1.2 复抽头系数微波光子滤波实验验证
5.2 基于微波光子移相技术的宽带镜频抑制混频技术
5.2.1 基于微波光子移相技术的镜频抑制混频原理
5.2.2 基于微波光子移相技术的镜频抑制混频实验分析
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 未来相关工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Photonics-based real-time and high-resolution ISAR imaging of non-cooperative target[J]. 张方正,郭清水,张营,姚瑶,周沛,朱岱寅,潘时龙. Chinese Optics Letters. 2017(11)
[2]微波光子雷达及关键技术[J]. 潘时龙,张亚梅. 科技导报. 2017(20)
[3]雷达低可观测目标探测技术[J]. 陈小龙,关键,黄勇,何友. 科技导报. 2017(11)
[4]Microwave Photonics for Modern Radar Systems[J]. 潘时龙,朱丹,张方正. Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2014(03)
本文编号：3027751
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