一种基于光子倍频技术的太赫兹雷达探测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光子倍频技术的太赫兹雷达探测方法及系统，将本振信号与扫频信号分别通过两个光频梳产生器产生本振光频梳与扫频光频梳；从本振光频梳中选出一个高阶边带得到本振载波光信号，从扫频光频梳中选出包含光载波与扫频边带的复合光信号分成两路，一路作为参考光信号，另一路转化为宽带太赫兹信号后辐射到目标环境中，接收目标回波信号后通过以本振信号为参考的谐波混频器下变频为基带目标回波信号，对本振载波光信号调制后送入相干接收模块与参考光信号实现相干接收，得到携带目标信息的中频信号。本发明专利技术通过同一参考源同步光频梳及谐波混频器实现宽带太赫兹雷达信号的光子产生与实时相干接收，系统参数灵活可调，抗干扰能力强。抗干扰能力强。抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光子倍频技术的太赫兹雷达探测方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种雷达探测方法，尤其涉及一种基于光子倍频技术的宽带太赫兹雷达探测方法及系统。

技术介绍

[0002]基于电磁波散射特性及媒介传播特性，雷达工作于不同频段具有各自优势特性。处于相对低频频段的微波雷达相关技术已广泛发展，范围从KHz级别的甚低频到几十GHz级别的毫米波。而太赫兹频段雷达受限于太赫兹器件而发展受限，特别是覆盖广域太赫兹频谱空间、工作波段灵活可调、信号可实时高精度处理分析的太赫兹雷达系统。目前宽带太赫兹雷达系统主要基于微波基带信号的多次倍频实现，然而目前射频放大、倍频、混频及传输在承载宽带信号时存在交调/谐波干扰、阻抗匹配，幅度/相位非线性等问题，严重影响宽带太赫兹雷达系统的性能及灵活性（参见[Caris M, Stanko S, Wahlen A, et al. Very high resolution radar at 300 GHz, 2014 11th European Radar Conference. IEEE, 2014: 494
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光子倍频技术的太赫兹雷达探测方法，其特征在于，该方法具体为：载频为f
C
的光载波分别送入第一、第二光频梳产生器，瞬时频率为f
LO
＋f
LFM
的扫频信号送入第一光频梳产生器产生边带倍频的扫频光频梳，频率为f
LO
的本振信号送入第二光频梳产生器产生等间隔的本振光频梳；从本振光频梳中选出一个高阶边带得到本振载波光信号f
C
＋Mf
LO
，M为整数，从扫频光频梳中选出包含光载波f
C
与高阶扫频边带f
C
＋M(f
LO
＋f
LFM
)的复合光信号，并将复合光信号分成两路，其中一路作为参考光信号送入相干接收模块，另一路通过光电转化为瞬时频率为M(f
LO
＋f
LFM
)的宽带太赫兹信号后辐射到目标环境中，接收太赫兹目标回波信号后通过以本振信号为基频的谐波混频器下变频得到基带目标回波信号Mf
LFM
；基带目标回波信号放大后对所述本振载波光信号调制得到接收光信号；接收光信号送入相干接收模块与参考光信号实现相干接收，得到携带目标信息的中频信号，完成探测。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述谐波混频器为肖克利谐波混频器，所述第一光频梳产生器与第二光频梳产生器为单个相位调制器、或相位调制器级联强度调制器的组合装置；其中谐波混频器的基频与送入第二光频梳产生器的本振信号频率f
LO
相等，且第二光频梳产生器与谐波混频器同步。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从扫频光频梳中选出包含光载波f
C
与高阶扫频边带f
C
＋M(f
LO
＋f
LFM
)的复合光信号具体通过光波束整形器、激光器注入锁定或光滤波器选频实现。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过控制光选频器通带频率选择不同高阶扫频边带，继而调节宽带太赫兹信号的工作波段及带宽，即宽带太赫兹信号M(f
LO
＋f
LFM
)中M的大小。5.一种基于光子倍频技术的太赫兹雷达探测系统，其特征在于，包括：激光器，用于产生载频为f
C
的光载波；第一光耦合器，用于将光载波分为两路，并分别送入第一光频梳产生器与第二光频梳产生器；信号源，用于产生瞬时频率为f
LO
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭清水，吉晨，熊婉姝，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：