光控相控阵雷达光延时技术研究

介绍光控相控阵雷达的基本组成,并提出可编程多通道光纤真时延迟网络结构。制作开关控制的3级光纤真时延迟线结构,实现并验证8个扫描角度的可编程波束成形延迟网络。以2GHz微波信号进行测试,三级延迟线通道间微波相移间隔分别为0.16π、0.32π、0.48π,通过开关控制与组合,实现0.16π相移量的0~7倍连续可调。最后仿真计算形成的波束方向图。     

星载光纤陀螺的最优调制深度

为了选取合适的调制深度以提高星载光纤陀螺在空间辐射环境下的工作性能,通过对闭环光纤陀螺输出信号的信噪比分析建立了光纤陀螺随机游走系数与调制深度的关系的模型。根据该模型对光纤辐射致衰减、光纤长度、光源光功率对最优调制深度的影响进行了仿真研究。结果表明：光纤辐射致衰减越小、光源光功率越大,则光纤陀螺的最优调制深度越大,且相应的随机游走系数越小。增加光纤长度将降低光纤陀螺的最优调制深度,当光纤衰减较大且光纤较长时,过调制技术可能会使光纤陀螺性能恶化。因此,在星载光纤陀螺的设计过程中应根据实际情况对调制深度进行优化,以保证陀螺获得最优的工作性能。理论分析和仿真结果为星载光纤陀螺最优调制深度的选取提供了依据。     

基于线性调频先纤栅的相控阵天线的可变延迟线

对受控于单个线性调频光纤栅的相控阵天线的性能进行了理论分析和试验分析。为了比较渡束形成技术在微波天线应用中的性能和稳定性，本文提出了由传统光信号调制技术和单边带（SSB）调制技术组成的两种方法。使用40厘米长的线性调频栅来测量相位响应和幅度响应，并计算出相应的天线方向图，以此来验证两种配置的宽波段运行特征和连续空间扫描特征。在线性调频栅给定时，SSB调制技术实际上可以替换第一种具有更宽运行带宽（4～18GHz）的调制技术，并且对光纤栅的要求更少。     

对空时自适应处理技术的欺骗干扰研究

介绍了机载相控阵雷达STAP技术的基本原理,提出一种针对目标保护的相干散射干扰方法。将接收到的雷达信号用数字射频存储器（DRFM）存储,经频率调制形成密集的相干脉冲串干扰信号,使得最优二维频率响应,在目标所在的距离单元上除了真实目标外,还存在多个欺骗假目标。理论分析和仿真结果表明了该方法的有效性。     

脉冲多普勒雷达识别中的信号调制信息提取

由于脉冲多普勒雷达的不同工作方式采用不同的信号调制形式 ,因此研究信号调制信息提取方法是脉冲多普勒雷达识别中的一个重要环节。以脉冲多普勒雷达的特点和信号调制方法为理论基础提出几种信号调制信息的提取方法 ,仿真结果表明采用时域数字正交相干检波法能获得很好的识别效果     

基于模式分集的星地激光通信技术研究

针对星地激光通信的大气湍流导致信号光损伤这一问题，实验搭建了一种能够补偿大气湍流的空间激光通信系统，采用模式分集接收结合最大比合并方法对大气湍流进行补偿，采用相干探测技术对高阶调制信号进行光电探测。在不同湍流强度下进行了传输实验，结果表明：模式分集空间激光通信系统的性能相比较于单模光纤接收系统有较大提升，随着湍流强度的增加，性能提升更加显著。在弱、中、强三种湍流强度以及相同目标误码率情况下，模式分集系统相比单模光纤接收系统分别降低了约4.2 dB、5.1 dB 和 5.5 dB的链路损耗。在弱、中、强三种湍流强度以及相同目标中断概率下，模式分集接收系统相比单模光纤接收系统分别降低了约3 dB、5.9 dB 和 4.3 dB的链路损耗。     

利用全光纤Mach-Zehnder干涉仪对二极管激光器瞬态特性进行表征

可调谐二极管激光器在电流调谐过程中的瞬态特性,包括瞬态输出波长和线宽等光学参数,在TDLAS系统中是一个重要的参数需要进行实时准确的测定。而常规的测量方法无法同时满足高精度与高速度的要求,因此,对短光纤延迟差拍法测量TDL的动态特性进行了理论分析和实验研究,搭建测试系统,确定了光纤延迟线长度与调谐率对差拍信号纯度的影响...     

基于光纤真延迟的信号交织采样技术研究

为了解决电子侦察系统大瞬时处理带宽难以实现的问题,参考借鉴目前主流高速AD器件内部的DEMUX模式,结合光纤真延迟技术,提出了一种利用光纤真延迟线控制精确时延的信号交织采样技术,仿真结果证明了该方法的有效性.     

光强干扰调制对光纤陀螺零偏的影响

方波调制信号是全数字闭环光纤陀螺的基准信号,该信号会通过电源线、地线或以空间电磁场的形式耦合到光源驱动电路上。基于相干检测原理,推导了由该耦合信号产生的等效相位延迟的计算公式,利用仿真模型估算了-120dB耦合强度对不同精度陀螺闭环零偏的影响,利用锁相放大器（LIA）测量了实验电路板上耦合信号的幅值,证明了该耦合信号与光纤陀螺零偏的相关性。光源驱动电路抗干扰改进后实验样机精度提高了40％,即0.14°/h。结果表明：光源驱动电路中耦合的方波信号是光纤陀螺产生零偏的因素之一,必须在硬件设计或信号处理算法上加以抑制。     

微波／毫米波相控阵中使用的光纤

低成本、高性能的光纤中继线和光纤器件已在阵列天线中用于远距离搜索和假目标识别波束形成以及其它一些用途中.先进的微波/毫米波(M/MMW)卫星通信、电子战和雷达系统都采用相控阵和旁瓣补偿天线,以降低噪声和提高抗干扰能力.这些天线都需要配有移相器、延迟线和用于波束形成、换向、消除的成套设备,以提高扫描灵活性,降低空间波瓣和减少主功     

光纤陀螺输出信号的自适应滤波

噪声是影响光纤陀螺零漂指标的主要因素。为了降低光纤陀螺输出信号中的噪声含量,提高光纤陀螺的零漂指标,本文设计了一种自适应滤波器,用于光纤陀螺输出信号的数字滤波。设计的自适应滤波器采用基于最小均方误差准则的LMS算法,该算法的滤波准则是最小均方误差,采用递推的方法实现。设计的自适应滤波算法在数字闭环光纤陀螺中进行了实验,结果表明,设计的自适应滤波器能够降低陀螺输出数据中的白噪声,有效地提高了光纤陀螺的零漂性能。     

双通道反射式强度调制型光纤位移测量系统

对双通道反射式强度调制型光纤位移传感器测量系统进行优化设计。测量结果表明 ,所构成的系统重复性误差小于 0 .5 % ,测量范围为 2 .0 mm。该测量系统使用单片机处理测得数据 ,用查表插值的方法得到输出位移量     

低截获概率雷达信号侦察技术

低截获概率雷达信号具有低功率、大带宽、复杂调制等特点,传统的电子侦察系统难以对其进行感知。研究了多维联合相干处理、高分辨率检测处理、实时脉内调制分析等关键技术,可实现对低截获概率雷达信号的侦收、检测及识别,提升了电子侦察系统对低截获概率雷达信号的感知能力。     

一种低截获概率雷达的转发干扰研究

低截获概率雷达是目前大量涌现的一类具有复杂脉内调制信息的大时宽带宽积的雷达,采用了先进的信号处理体制。在系统分析其关键技术的基础上,针对常规干扰样式无法获得相干处理增益的缺点,提出了一种随机调制的转发式干扰方法,并通过Simulink信号级仿真平台将雷达系统与干扰样式有机结合,验证了转发式干扰样式的有效性。     

多载波相位编码新体制雷达研究与实现

针对传统相位编码雷达存在的多普勒敏感性,提出了一种基于正交多载波调制技术的相位编码新体制雷达。在该雷达体制中,调制码字对多路子载波信号同时进行调制,决定了发射信号的频谱结构。目标径向运动引起的多普勒频移表现为码元在频域的移位,从而保证了调制码字结构的完整性。目标回波信号解调得到的码字与参考码字进行相关处理得到目标速度信息,有效避免了多普勒敏感问题。文章讨论了该雷达体制的系统原理、波形综合和信号处理方法,提出了频域信号处理流程,分析了信号参数设计与系统性能。系统仿真和雷达外场试验表明了正交多载波相位编码新体制雷达的可行性。
     

超高动态范围雷达的光纤远距离信号传输

我们率先验证了具有超高动态范围的Ｘ波段雷达的光纤远距离信号伟输，并证明光子元件能达到现代雷达远距离信号传输所需的严格相位噪声要求，设计并建立了光纤链路，用于ＡＮ／ＳＰＱ－９Ｂ先导研究型雷达的天线和发射机的远距离分置。测试结果表明：传输链将能在发射和接收结构中进行成功的远距离传输，而且不会明显地降低所测得雷达的８７ｄＢ的后各界信噪比。结果验证了光子技术用于有源阵列雷达发射机／接收机模块的远距离信号传     

只检波同相信号的FMCW雷达目标距离和速率的测量方法

只检波同相信号的FMCW雷达易于实现低成本和小型化，但是在测量目标距离和速度时会产生模糊。本文提出利用只检波同相信号的FMCW雷达测量目标距离和速度的方法。在发射信号时，常规的FMCW雷达所使用的正斜率线性调频和负斜率线性调频信号加到无调制的CW信号中去，处理接收信号时则利用无调制CW信号的反射回波所含目标多谱勒频率的绝对值，求解目标的距离和速度。本方法是利用多谱勒频率的绝对值，同时测量多个目标的距离和速度。最后以均速运动的车辆为目标，用雷达进行了目标距离和速度测量试验。结果得到了检测概率0．91，距离精度0．53m，速度精度2km/h，虚警概率0．0028的性能，证明了本方法的有效性。     

微波光导纤维展望

预测今后十年中微波系统用光纤的需求,徽波光纤迅速普及的一个主要因素是它的损耗极小;概要介绍光纤在遥控中心、相控阵、频谱分析仪、延迟线信号处理器、导弹制导和模/数转换装置中应用的优越性及使用方式;对各种光纤的性能改进作了展望.     

利用全光纤Mach-Zehnder干涉仪对二极管激光器瞬态特性进行表征

可调谐二极管激光器在电流调谐过程中的瞬态特性,包括瞬态输出波长和线宽等光学参数,在TDLAS系统中是一个重要的参数需要进行实时准确的测定。而常规的测量方法无法同时满足高精度与高速度的要求,因此,对短光纤延迟差拍法测量TDL的动态特性进行了理论分析和实验研究,搭建测试系统,确定了光纤延迟线长度与调谐率对差拍信号纯度的影响,并分别对DFB型TDL的动态调谐特性进行了实时测量,由差拍信号得到激光器在一个电流调谐周期内对应于不同注入电流的瞬态输出波长及其线宽,即电流调谐瞬态特性。实验结果与由光谱仪测得静态特性比较后发现两者误差在0.003nm范围内,光纤延时自外差法可以对TDL瞬态特性进行快速实时而准确的监测。将其应用于TDLAS系统可提高测量精度,且可以根据监测的瞬态特性最终实现对TDL实时监控与优化。     

采用实时延迟线的光控微波相控阵天线的首次验证

本文详细介绍了首部由光延迟线控制的微波相控阵天线的设计与性能。验证了当频率从L波段转换到X波段时，采用半导体激光开关实现时延，天线方向图不会发生“波束偏移”。