星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115913322A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211227495.2(22)申请日2022.10.09(71)申请人中国电子科技集团公司第十研究所地址610000四川省成都市金牛区茶店子东街48号(72)发明人宁婕妤罗华刘洋潘越(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214专利代理师周浩杰(51)Int.Cl.H04B7/185(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法及装置(57)摘要本发明公开了一种星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法及装置，属于光采样宽带射频信号处理领域，包括步骤：将飞秒脉冲激光器产生的激光脉冲一分为二，分别作为采集ADC的同步时钟信号与承载射频信息的光载波信号，再将加载了射频信号的光载波分成两路输出，依次接入偏振控制器及偏振分束器，分别处理后得到I路信号和Q路信号，再分别经过平衡探测器的光电检测作用后，被数据采集卡ADC数字化后输入到数据处理单元，在数据处理单元基于I/Q相干解调算法，计算输出信号的全线性化解调。本发明无需构建硬件变频装置，可实现系统宽带射频信号全部分量直接下变频采集，避免了采用超宽带ADC后所需的超大规模的数字处理，结构简单。CN115913322ACN115913322A权利要求书1/2页1.一种星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，飞秒脉冲激光器产生激光脉冲；S2，第一光耦合器将所述激光脉冲一分为二，即第一光功率的脉冲光和第二光功率的脉冲光；所述第一光功率的脉冲光经过光电探测器，利用光电探测器实现光电转换输出的电信号，作为采集ADC的同步时钟信号；所述第二光功率的脉冲光作为光载波经过偏振调制器，在偏振调制器注入射频信号，然后加载了射频信号的光载波被调制输出到第二光耦合器；S3，所述第二光耦合器将加载了射频信号的光载波分成两路输出；S4，每一路输出分别依次接入相应的偏振控制器及偏振分束器；利用偏振控制器调节脉冲光的偏振态，利用偏振分束器将光信号偏振旋转状态转变为两个互补状态输出，通过偏振控制器及偏振分束器协同作用保证两路信号正交输出，即得到I路信号和Q路信号，并还通过偏振分束器实现系统光的相位调制信息向光的强度信息转变；S5，所述I路信号和Q路信号分别经过平衡探测器的光电检测作用后，被数据采集卡ADC数字化后输入到数据处理单元；S6，在数据处理单元基于I/Q相干解调算法，利用程序实现计算输出信号的全线性化解调。2.根据权利要求1所述的星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法，其特征在于，在步骤S1中，飞秒脉冲激光器产生的激光脉冲为间隔相等的激光脉冲。3.根据权利要求1所述的星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法，其特征在于，在步骤S2中，第一光耦合器分光比为99:1，所述第一光功率的脉冲为1％光功率的脉冲光；所述第二光功率的脉冲为99％光功率的脉冲光。4.根据权利要求1所述的星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法，其特征在于，在步骤S3中，所述第二光耦合器的分光比为1:1，将调制后的信号平均分成两路输出，调制后输出信号的光电场表示为：其中，Vπ是调制器的半波电压，Vin(tk)是系统输入的射频信号，Ex与Ey表示两偏振方向的光场，符号∝表示正比于。5.根据权利要求4所述的星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法，其特征在于，在步骤S4中，I路信号及Q路信号VI与VQ形式分别表示为：6.根据权利要求1所述的星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法，其特征在2CN115913322A权利要求书2/2页于，在步骤S5中，所述数据采集卡ADC为双通道的数据采集卡ADC。7.根据权利要求5所述的星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法，其特征在于，在步骤S6中，在数据处理单元，数值组成为复数形式：K＝VI+iVQ，其相位，arg(K)与注入偏振调制器的模拟RF信号相关。8.根据权利要求1所述的星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法，其特征在于，在步骤S6中，所述程序包括离线的MATLAB程序。9.根据权利要求1所述的星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理方法，其特征在于，所述每一路输出分别依次接入相应的偏振控制器及偏振分束器，具体包括：将第一路输出输入到第一偏振控制器，将第一偏振控制器输出到第一偏振分束器；将第二路输出输入到第二偏振控制器，将第二偏振控制器输出到第二偏振分束器；所述I路信号和Q路信号分别经过平衡探测器，具体包括：将所述I路信号输入第一平衡探测器，将所述Q路信号输入第二平衡探测器。10.一种星载一体化应用的光采样宽带射频信号处理装置，其特征在