一种基于光电振荡器的频率合成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于光电振荡器的频率合成方法，包括，采用设有光电振荡器的第一锁相环对单点频率信号扩展，对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，得到第一带宽频率信号，根据预设频率信号采用第二锁相环对所述第一带宽频率信号扩展，得到第二带宽频率信号，根据预设频率信号采用第三锁相环对所述第二带宽频率信号扩展，得到第三带宽频率信号，采用分频倍频的方法对所述第三带宽频率信号扩展，得到目标带宽频率信号，以实现实现输出频率宽带覆盖的同时，保持了光电振荡器信号的低相噪特性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光电振荡器的频率合成方法及装置
本专利技术属于微波光子光电振荡器
，特别涉及一种基于光电振荡器的频率合成方法及装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，雷达、通信等技术在电子装备尤其是武器装备方面得到广泛应用，在应用雷达、通信技术的电子装备的通讯过程中，相位噪声是频率源的一项主要指标，频率源的相位噪声对电子装备的性能有重大影响。为了保证、提高武器系统的性能，降低频率源的相位噪声成为当前频率源设计的一个重点方向。目前的频率合成方式，大都是采用微波频率合成的方式。随着频率的提高，其相位噪声也在逐步恶化，并且相位噪声恶化与频率关系满足20log(N)的关系，N为输出信号与参考信号的倍数关系。光电振荡器(简称OEO)因其具有能产生频率高、相噪低信号的特点，而成为与在光域中具有低散射和低损耗特性的光纤配合成一种应用光电混合手段实现频率合成的新方式，利用光纤延迟线作储能元件，可产生高频谱纯度的微波信号，可以实现在微波频段相位噪声与频率无关。光电振荡器虽然具有相位噪声低、相位噪声与频率无关的特点，但是光电振荡器因为其固有的环路结构，振荡信号频率存在离散的模式间隔，模式间隔是环路时间延迟的倒数，并且，光电振荡器中随着光纤长度的增长，储能时间就越长，产生信号的相位噪声就会越低，相对应的，随着光纤长度的增长，模式间隔就越小，杂波就越多。另外，由于光电振荡器特有的模式间隔，比较难实现信号频率的连续可调，只能实现窄带频率可调。综上所述，光电振荡器存在频率输出范围窄、杂波抑制差的缺点。因此，需要提供一种基于光电振荡器的频率合成方法及装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于光电振荡器的频率合成的方法及装置。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种基于光电振荡器的频率合成方法，包括：采用设有光电振荡器的第一锁相环对单点频率信号扩展，对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，得到第一带宽频率信号；根据预设频率信号采用第二锁相环对所述第一带宽频率信号扩展，得到第二带宽频率信号；根据预设频率信号采用第三锁相环对所述第二带宽频率信号扩展，得到第三带宽频率信号；采用分频倍频的方法对所述第三带宽频率信号扩展，得到目标带宽频率信号。优选地，所述对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，得到第一带宽频率信号，包括：采用直接数字式频率合成器对所述扩展得到信号进行分辨处理，得到第一带宽频率信号。优选地，所述对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，包括：设置直接数字式频率合成器的分频比，根据所述分频比对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理。进一步地，所述方法还包括：设置所述第一锁相环的环路带宽。优选地，所述方法还包括：采用预设器件对小于等于指定频率的信号进行分频。根据本专利技术另一方面，提供一种基于光电振荡器的频率合成装置，包括：第一锁相环，设有光电振荡器，用于对单点频率信号扩展，对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，得到第一带宽频率信号；第二锁相环，与所述第一锁相环连接，用于根据预设频率信号对所述第一带宽频率信号扩展，得到第二带宽频率信号；第三锁相环，与所述第二锁相环连接，用于根据预设频率信号对所述第二带宽频率信号扩展，得到第三带宽频率信号；参考模块，分别与所述第二锁相环和所述第三锁相环连接，用于为所述第二锁相环和所述第三锁相环提供预设频率信号；分频倍频模块，与所述第三锁相环连接，用于采用分频倍频的方法对所述第三带宽频率信号扩展，得到目标带宽频率信号。优选地，所述第一锁相环，包括：相连接的光电振荡器和直接数字式频率合成器，所述直接数字式频率合成器与所述第二锁相环连接；所述光电振荡器，用于对单点频率信号扩展；所述直接数字式频率合成器，用于对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，得到第一带宽频率信号。优选地，所述直接数字式频率合成器，具体用于设置分频比，根据所述分频比对扩展所述单点频率得到的带宽频率进行频率分辨处理。优选地，所述第二锁相环的压控振荡器为介质振荡器。优选地，所述第三锁相环的压控振荡器为YIG振荡器。本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术基于光电振荡器研制宽带超低相噪频率源，利用了光电振荡器高频时低相噪的特性，研制出的频率源的相位噪声要相对于一般微波频率源的相位噪声底部改善10dB以上。(2)本专利技术通过多锁相环锁定及分频倍频的方法对单点频率信号进行扩展，实现输出频率宽带覆盖的同时，保持了光电振荡器信号的低相噪特性。进一步的，本专利技术通过锁相环的环路滤波作用，能够对待处理的信号进行边模杂波处理，对扩展单点频率得到的带宽频率进行频率分辨处理，得到的第一带宽频率，克服了光电振荡器输出信号杂波抑制较差的缺点。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明；图1本专利技术提供的一种基于光电振荡器的频率合成方法的流程图；图2为本专利技术提供的一种基于光电振荡器的频率合成装置的结构框图；图3为本专利技术提供的第一锁相环10的结构示意图；图4为本专利技术提供的一种基于光电振荡器的频率合成装置的结构示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。本专利技术提供一种基于光电振荡器的频率合成方法，如图1所示，包括：S1：采用设有光电振荡器的第一锁相环对单点频率信号扩展，对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，得到第一带宽频率信号；可选的，第一锁相环中的光电振荡器还可以替换为蓝宝石振荡器。在本专利技术中，对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，可以采用直接数字式频率合成器对所述扩展得到信号进行分辨处理。进一步地，还可以在对信号进行分辨处理之前，设置直接数字式频率合成器的分频比，再根据所述分频比对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，以得到不同的频率，实现对信号的杂波进行优化。更进一步地，还可以设置第一锁相环的环路带宽，该环路带宽可以设置较宽，以利用光电振荡器的信号低相噪的特点。在本专利技术中，通过采用设有光电振荡器的第一锁相环对单点频率信号扩展，对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，得到第一带宽频率信号，能够达到输出频率5GHz左右，带宽200MHz，噪声底部约-145dBc/Hz。在本专利技术实施方法中，处理得到的的相位噪声主要受第一锁相环中的光电振荡器、鉴相器、分频器影响。S2：根据预设频率信号采用第二锁相环对所述第一带宽频率信号扩展，得到第二带宽频率信号；在本专利技术中，第二锁相环的压控振荡器选用介质振荡器，使得输出信号的相位噪声较低，通过第二锁相环对所述第一带宽频率信号扩展，能够得到输出频率5GHz左右，带宽1100MHz，噪声底部约-142dBc/Hz的信号。在本专利技术实施方法中，处理得到的第二带宽频率信号的相位噪声主要由第一带宽频率信号、预设频率信号、设置在第二锁相环的鉴相器和分频器决定。S3：根据预设频率信号采用所述第二带宽频率信号扩展，得到第三带宽频率信号；在本专利技术中，第三个锁相环的压控振荡器选用YIG振荡器，使得信号输出，同时输出信号的相位噪声较低。通过第三锁相环对第二带宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光电振荡器的频率合成方法，其特征在于，包括：采用设有光电振荡器的第一锁相环对单点频率信号扩展，对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，得到第一带宽频率信号；根据预设频率信号采用第二锁相环对所述第一带宽频率信号扩展，得到第二带宽频率信号；根据预设频率信号采用第三锁相环对所述第二带宽频率信号扩展，得到第三带宽频率信号；采用分频倍频的方法对所述第三带宽频率信号扩展，得到目标带宽频率信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于光电振荡器的频率合成方法，其特征在于，包括：采用设有光电振荡器的第一锁相环对单点频率信号扩展，对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，得到第一带宽频率信号；根据预设频率信号采用第二锁相环对所述第一带宽频率信号扩展，得到第二带宽频率信号；根据预设频率信号采用第三锁相环对所述第二带宽频率信号扩展，得到第三带宽频率信号；采用分频倍频的方法对所述第三带宽频率信号扩展，得到目标带宽频率信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，得到第一带宽频率信号，包括：采用直接数字式频率合成器对所述扩展得到信号进行分辨处理，得到第一带宽频率信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理，包括：设置直接数字式频率合成器的分频比，根据所述分频比对扩展所述单点频率信号得到的信号进行频率分辨处理。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：设置所述第一锁相环的环路带宽。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：采用预设器件对小于等于指定频率的信号进行分频。6.一种基于光电振荡器的频率合成装置，其特征在于，包括：第一锁相环，设有光电振荡器，用于对单点频率信号扩展，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏宇，关宏凯，沈巧蓉，张冰，刘晓颖，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11