基于半导体激光器的微波光子成像识别一体化雷达系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于半导体激光器的微波光子成像识别一体化雷达系统，其包括注入光模块、从激光器、第一光电探测器、功率分配器、发射与接收模块、微波光子混频模块、目标识别输入模块、储备池计算系统、目标识别输出模块，储备池计算系统包括驱动模块和响应模块。本发明专利技术基于半导体激光器，利用激光高速传播的特性在计算速率上无可比拟的优势，降低了系统的训练成本；基于光子技术不仅实现了高分辨率雷达成像，也实现了雷达成像与识别的一体化，并大大减少训练时间与成本，同时具有建构简单、处理速度快、准确率高的优点。其中，从激光器工作在单周期振荡态，使得产生的雷达发射信号具有扫频带宽大、成像分辨率高和调谐灵活的优点。成像分辨率高和调谐灵活的优点。成像分辨率高和调谐灵活的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于半导体激光器的微波光子成像识别一体化雷达系统


[0001]本专利技术涉及微波光子雷达
，特别涉及一种基于半导体激光器的微波光子成像识别一体化雷达系统。

技术介绍

[0002]微波光子雷达利用光子技术与生俱来大带宽、低传输损耗、低相位噪声等特性，能够突破电子瓶颈限制，满足未来战争中雷达高精度、高分辨的实时成像需求，成为“照亮雷达未来”的关键使能技术。同时光子系统重量轻、体积小、与集成电路兼容，可以将雷达系统的体积重量降低数十倍，从而大大减轻飞机、卫星、舰艇等的载荷。因此微波光子技术作为下一代雷达系统的关键，引起了广泛的研究。当前微波光子雷达方案主要是集中在通过微波光子技术来产生大带宽的线性调频信号的以提高雷达的分辨能力，其主要对小目标、运动目标的成像分辨率进行提升，例如，微波光子倍频技术和光注入半导体激光器技术。而在目标的智能化识别方面研究较少，主要为基于卷积神经网络的成像识别一体化方案。
[0003]人工神经网络可以将输入的时间依赖性嵌入到其动态行为中，因此适合用于时间数据处理，从而受到了学者的广泛关注。例如卷积神经网络、递归本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于半导体激光器的微波光子成像识别一体化雷达系统，其特征在于，包括：注入光模块，用于产生光强度可连续调谐的光信号；从激光器，用于接收所述光强度可连续调谐的光信号并激发单周期非线性动力学状态，输出线性扫频的光信号；第一光电探测器，用于将所述线性扫频的光信号转换为线性扫频的电信号；功率分配器，用于从所述线性扫频的电信号中划分参考信号和测试信号；发射与接收模块，用于将所述测试信号作为发射信号，并接收目标反射的回波信号；微波光子混频模块，用于将所述回波信号与参考信号在光域进行混频，并下变频为携带目标信息的中频信号；目标识别输入模块，用于从所述中频信号中提取目标的特征值，并产生储备池计算系统的输入信号；所述储备池计算系统包括驱动模块和响应模块，所述驱动模块用于提供储备池计算系统的光载波信号并将目标的特征值信息调制在所述储备池计算系统的光载波信号上，所述响应模块用于接收所述储备池计算系统的光载波信号，并产生动态响应以对所述储备池计算系统的光载波信号进行非线性映射处理；目标识别输出模块，用于获取非线性映射处理后的光载波信号的响应状态并采样得到虚拟节点，将所述虚拟节点与对应输出权重相乘得出目标识别结果。2.如权利要求1所述的基于半导体激光器的微波光子成像识别一体化雷达系统，其特征在于，还包括反馈控制模块，所述功率分配器还用于从所述线性扫频的电信号中划分反馈信号，所述反馈控制模块用于将所述反馈信号输入至所述注入光模块，所述反馈控制模块包括第一放大器和电衰减器，所述第一放大器和电衰减器配合以控制反馈信号的功率大小。3.如权利要求1所述的基于半导体激光器的微波光子成像识别一体化雷达系统，其特征在于，所述注入光模块包括主激光器、第一光强度调制器、第一任意波形发生器、偏振控制器和光衰减器；所述第一任意波形发生器用于驱动所述第一光强度调制器；所述第一光强度调制器用于对所述主激光器发出的光信号进行调制以获得光强度可连续调谐的光信号；所述偏振控制器用于调整所述光强度可连续调谐的光信号的偏振态，以匹配所述从激光器的偏振态；所述光衰减器用于在所述偏振控制器对光信号的偏振态进行调整后，调整光信号的强度。4.如权利要求1所述的基于半导体激光器的微波光子成像识别一体化雷达系统，其特征在于，还包括光环行器，所述光环行器设置有a端口、b端口和c端口，所述a端口与所述注入光模块的输出端连接，所述b端口与所述从激光器连接，所述c端口与所述第一光电探...

【专利技术属性】
技术研发人员：周沛，张仁恒，李念强，朱尖，黄于，杨一功，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：