一种基于两通道光学模数转换的微波测频方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于两通道光学模数转换的微波测频方法和装置，该方法利用采样频率为

【技术实现步骤摘要】
一种基于两通道光学模数转换的微波测频方法和装置


[0001]本专利技术涉及光电

。
更具体地，涉及一种基于两通道光学模数转换的微波测频方法和装置
。

技术介绍

[0002]随着微波光子学的发展，利用微波光子技术测量微波信号频率的方法因其具有测频范围大
、
精度高
、
抗电磁干扰等优势受到越来越多的关注
。
[0003]目前基于微波光子技术的微波信号测频方法分为四类：频率
‑
功率映射
、
频率
‑
时间映射
、
频率
‑
空间映射和多通道模数转换
。
频率
‑
功率映射方法将待测微波信号调制到光载波上，利用光学色散导致的不同频率微波信号功率衰减差异实现频率测量；频率
‑
时域映射方法将待测微波信号调制到光载波上，利用光学色散导致的不同频率微波信号延迟差异实现频率测量，但因为系统需要高速光开关和高速脉冲设置时间测量参考点，因此系统精度难以提升；频率
‑
空间映射方法将待测微波信号调制到光载波上，利用空间光学色散元件导致的不同频率微波信号衍射角差异实现频率测量；多通道模数转换测频方案利用多通道光学模数转换器对待测信号进行下变频采样处理，获得傅里叶频率，通过对多通道傅里叶频率的分析计算出待测信号频率，测量误差相对较小，利用多通道模数转换的方法测量范围较大
、
精度最高
。
>[0004]专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：在目前已有的微波光子测频方案中，利用多通道模数转换的方案中存在盲区，而无盲区方案需要三通道或以上模数转换器，结构较为复杂
。
[0005]因此，需要提供一种基于两通道光学模数转换的微波测频方法和装置
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于两通道光学模数转换的微波测频方法和装置，以解决现有技术存在的问题中的至少一个
。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0008]本专利技术第一方面提供一种基于两通道光学模数转换的微波测频方法，该方法包括
[0009]利用采样频率为
f1的第一通道光学模数转换器对第一待测微波信号进行下变频光学模数转换，得到第一路数字信号；
[0010]利用采样频率为
f2的第二通道光学模数转换器对第二待测微波信号进行下变频光学模数转换，得到第二路数字信号，其中，
f1和
f2互质；
[0011]通过数据处理模块接收两个通道输出的数字信号，分别通过频率算法进行计算，得出最终测频结果
。
[0012]可选地，所述频率算法包括
[0013]对所述第一路数字信号和所述第二路数字信号进行快速傅里叶变换，分别获得两路数字信号的频谱信息；
[0014]获取两路数字信号频谱信息中超过阈值的峰值位置，分别得到光采样后的信号频率；
[0015]根据所述信号频率构建矩阵
[N
i
f
i
+fsample
i
,(N
i
+1)f
i
‑
fsample
i
]，
[0016]其中，
i(i
＝
1,2)
，
N
i
为向量
[1:k
i
‑
1]，
k
i
为整数，
fsample
i
代表光采样后的信号频率；
[0017]对两个矩阵取交集获得待测微波信号的频率
。
[0018]可选地，所述方法还包括
[0019]在第一待测微波信号输入第一通道光学模数转换器之前，通过第一通道光学模数转换器的第一锁模激光器输出重复频率为
f1'
的光脉冲序列；
[0020]在第二待测微波信号输入第二通道光学模数转换器之前，通过第二通道光学模数转换器的第二锁模激光器输出重复频率为
f2'
的光脉冲序列；
[0021]其中，
f1'
与
f2'
互质
。
[0022]可选地，所述利用第一通道光学模数转换器对第一待测微波信号进行下变频光学模数转换包括
[0023]经过第一电光调制器将第一待测微波信号加载到重复频率为
f1'
的超短光脉冲序列强度的包络上，实现第一待测微波信号的光学下变频采样，获得第一路光采样脉冲；
[0024]将所述第一路光采样脉冲输入至第一窄带探测器，转换成第一电脉冲信号；
[0025]通过第一模数转换器对所述第一电脉冲信号进行量化和编码，获得第一路数字信号，实现第一通道光学模数转换
。
[0026]可选地，所述利用第二通道光学模数转换器对第二待测微波信号进行下变频光学模数转换包括
[0027]经过第二电光调制器将第二待测微波信号加载到重复频率为
f2'
的超短光脉冲序列强度的包络上，实现第二待测微波信号的光学下变频采样，获得第二路光采样脉冲；
[0028]将所述第二路光采样脉冲输入至第二窄带探测器，转换成第二电脉冲信号；
[0029]通过第二模数转换器对所述第二电脉冲信号进行量化和编码，获得第二路数字信号，实现第二通道光学模数转换
。
[0030]本专利技术第二方面提供一种基于两通道光学模数转换的微波测频装置，该装置包括采样频率为
f1的第一通道光学模数转换器
、
采样频率为
f2的第二通道光学模数转换器和数据处理模块，其中，
[0031]所述采样频率为
f1的第一通道光学模数转换器，用于对第一待测微波信号进行下变频光学模数转换，将其转换成第一路数字信号；
[0032]所述采样频率为
f2的第二通道光学模数转换器，用于对第二待测微波信号进行下变频光学模数转换，将其转换成第二路数字信号，其中，
f1和
f2互质；
[0033]所述数据处理模块，用于接收所述第一路数字信号和第二路数字信号，通过所述数据处理模块内的频率算法获得待测微波信号的频率
。
[0034]可选地，所述第一通道光学模数转换器包括第一电光调制器
、
第一窄带探测器和第一模数转换器，其中，
[0035]所述第一电光调制器，用于将所述第一待测微波信号加载到重复频率为
f1'
的超
短光脉冲序列强度的包络上，实现第一待测微波信号的光学下变频采样，形成第一路光采样脉冲；
[0036]所述第一窄带探测器，用于接收所述第一路光采样脉冲，将其转换成第一电脉冲信号；
[0037]所述第一模数转换器，用于对所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于两通道光学模数转换的微波测频方法，其特征在于，该方法包括，利用采样频率为
f1的第一通道光学模数转换器对第一待测微波信号进行下变频光学模数转换，得到第一路数字信号；利用采样频率为
f2的第二通道光学模数转换器对第二待测微波信号进行下变频光学模数转换，得到第二路数字信号，其中，
f1和
f2互质；通过数据处理模块接收两个通道输出的数字信号，分别通过频率算法进行计算，得出最终测频结果
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频率算法包括对所述第一路数字信号和所述第二路数字信号进行快速傅里叶变换，分别获得两路数字信号的频谱信息；获取两路数字信号频谱信息中超过阈值的峰值位置，分别得到光采样后的信号频率；根据所述信号频率构建矩阵
[N
i
f
i
+fsample
i
,(N
i
+1)f
i
‑
fsample
i
]
，其中，
i(i
＝
1,2)
，
N
i
为向量
[1:k
i
‑
1]
，
k
i
为整数，
fsample
i
代表光采样后的信号频率；对两个矩阵取交集获得待测微波信号的频率
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在第一待测微波信号输入第一通道光学模数转换器之前，通过第一通道光学模数转换器的第一锁模激光器输出重复频率为
f1'
的光脉冲序列；在第二待测微波信号输入第二通道光学模数转换器之前，通过第二通道光学模数转换器的第二锁模激光器输出重复频率为
f2'
的光脉冲序列；其中，
f1'
与
f2'
互质
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用第一通道光学模数转换器对第一待测微波信号进行下变频光学模数转换包括经过第一电光调制器将第一待测微波信号加载到重复频率为
f1'
的超短光脉冲序列强度的包络上，实现第一待测微波信号的光学下变频采样，获得第一路光采样脉冲；将所述第一路光采样脉冲输入至第一窄带探测器，转换成第一电脉冲信号；通过第一模数转换器对所述第一电脉冲信号进行量化和编码，获得第一路数字信号，实现第一通道光学模数转换
。5.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用第二通道光学模数转换器对第二待测微波信号进行下变频光学模数转换包括经过第二电光调制器将第二待测微波信号加载到重复...

【专利技术属性】
技术研发人员：马阳雪，吕彦佳，郭文瑛，张伟婷，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：