微波光子宽带频谱测量方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111323649A(43)申请公布日2020.06.23(21)申请号202010123005.9(22)申请日2020.02.20(71)申请人南京航空航天大学地址210000江苏省南京市江宁区将军大道29号(72)发明人张方正周悦雯潘时龙史经展(74)专利代理机构北京德崇智捷知识产权代理有限公司11467代理人杨楠(51)Int.Cl.G01R23/17(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称微波光子宽带频谱测量方法及装置(57)摘要本发明公开了一种微波光子宽带频谱测量方法，用线性调频信号对光载波进行调制处理，生成仅保留线性调频信号正、负n阶边带的两路一级调制光信号；用待测微波信号对仅保留线性调频信号正/负n阶边带的一路一级调制光信号进行仅保留负/正一阶边带的调制，并将所生成的二级调制光信号与另一路一级调制光信号正交混频后进行平衡光电探测，对得到的两路电信号分别引入90°相位差并与原信号交错合并，得到互为镜频的两路电信号；然后分别进行中频带通滤波并提取滤波后信号的包络；进行时频对应，得到待测微波信号的频谱。本发明还公开了一种微波光子宽带频谱测量装置。相比现有技术，本发明工作频率更高，带宽更大，扫描速度更快，频谱测量范围更广。CN111323649ACN111323649A权利要求书1/2页1.一种微波光子宽带频谱测量方法，其特征在于，用线性调频信号对光载波进行调制处理，生成两路一级调制光信号，一路仅保留线性调频信号正n阶边带，另一路仅保留线性调频信号负n阶边带，n为正整数；用待测微波信号对其中仅保留线性调频信号正/负n阶边带的一路一级调制光信号进行仅保留负/正一阶边带的调制，并将所生成的二级调制光信号与另一路一级调制光信号正交混频后进行平衡光电探测，对得到的两路电信号分别引入90°相位差并与原信号交错合并，得到互为镜频的两路电信号；对所述互为镜频的两路电信号分别进行中频带通滤波并提取滤波后信号的包络；根据所述两路滤波后信号的包络进行时频对应，得到待测微波信号的频谱。2.如权利要求1所述微波光子宽带频谱测量方法，其特征在于，所述时频对应的公式具体如下：其中，t为时间，t1、t2分别为所述线性调频信号的起始频率f1和终止频率f2的对应时刻，fI为所述中频带通滤波的通带中心频率，fR1、fR2为待测微波信号中互为镜频的频率分量。3.如权利要求1所述微波光子宽带频谱测量方法，其特征在于，使用马赫曾德尔调制器级联可编程光处理器的方式生成所述两路一级调制光信号。4.如权利要求1所述微波光子宽带频谱测量方法，其特征在于，使用载波抑制的单边带调制方法进行所述仅保留负/正一阶边带的调制。5.如权利要求1所述微波光子宽带频谱测量方法，其特征在于，利用一个2×2路90°微波电桥实现所述对得到的两路电信号分别引入90°相位差并与原信号交错合并。6.一种微波光子宽带频谱测量装置，其特征在于，包括：微波光子倍频单元，用于用线性调频信号对光载波进行调制处理，生成两路一级调制光信号，一路仅保留线性调频信号正n阶边带，另一路仅保留线性调频信号负n阶边带，n为正整数；微波光子宽带正交混频单元，用于用待测微波信号对其中仅保留线性调频信号正/负n阶边带的一路一级调制光信号进行仅保留负/正一阶边带的调制，并将所生成的二级调制光信号与另一路一级调制光信号正交混频后进行平衡光电探测，对得到的两路电信号分别引入90°相位差并与原信号交错合并，得到互为镜频的两路电信号；滤波及检波单元，用于对所述互为镜频的两路电信号分别进行中频带通滤波并提取滤波后信号的包络；信号采集与处理单元，用于根据所述两路滤波后信号的包络进行时频对应，得到待测微波信号的频谱。7.如权利要求6所述微波光子宽带频谱测量装置，其特征在于，所述时频对应的公式具体如下：2CN111323649A权利要求书2/2页其中，t为时间，t1、t2分别为所述线性调频信号的起始频率f1和终止频率f2的对应时刻，fI为所述中频带通滤波的通带中心频率，fR1、fR2为待测微波信号中互为镜频的频率分量。8.如权利要求6所述微波光子宽带频谱测量装置，其特征在于，所述微波光子倍频单元为马赫曾德尔调制器级联可编程光处理器。9.如权利要求6所述微波光子宽带频谱测量装置，其特征在于，使用载波抑制的单边带调制装置进行所述仅保留负/正一阶边带的调制。10.如权利要求6所述微波光子宽带频谱测量装置，其特征在于，利用一个2×2路90°微波电桥实现所述对得到的两路电信号分别引入90°相位差并与原信号交错合并。3CN111323649A说明书1/6页微波光子宽带频谱测量方法及装置技术领域[0001]本发明涉及一种频谱测量方法，尤其涉及一种微波光子