微波光子雷达及关键技术（一）
摘要雷达是人类进行全天候目标探测与识别的主要手段，多功能、高精度、实时探测一直是雷达研究者追求的目标。这些特性实现的基础都是对宽带微波信号的高速操控，但受限于“电子瓶颈”，宽带信号的产生、控制和处理在传统电子学中极为复杂甚至无法完成。光子技术与生俱来的大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等特性，使其成为突破雷达带宽瓶颈和“照亮雷达未来”的关键使能技术。同时光子系统重量轻、体积小、可集成，可以将雷达系统的体积重量降低数十倍，从而大大减轻飞机、卫星、舰艇等的载荷。因此光子技术的引入有可能改变现有雷达系统的体制，赋予雷达系统更加蓬勃的生命力。本文总结了国内外光子雷达系统的主要研究进展，讨论了光子雷达系统中的关键技术，并展望了光子雷达及其关键技术的发展趋势。关键词微波光子雷达；信号产生；信号处理；波束形成未来的战争将是地、海、空、天一体化的多维空间立体战，不但有水下、水面、空中、地面硬杀伤兵器在有形空间展开的火力战，还有信息获取传感器与软杀伤......阅读全文
微波光子雷达及关键技术（五）
2.3 信道化接收与混频微波光子信道化接收机在光域将宽带的接收信号分割到多个窄带的处理信道中，然后对每个窄带信道中的接收信号进行光电探测和信号处理。相比传统信道化接收机，微波光子信道化具有较强的抗电磁干扰能力、较大的承载带宽和瞬时带宽、极低的传输损耗等显著优势。而且信道化本质上是1个多通道并行处理系
微波光子雷达及关键技术（一）
摘要雷达是人类进行全天候目标探测与识别的主要手段，多功能、高精度、实时探测一直是雷达研究者追求的目标。这些特性实现的基础都是对宽带微波信号的高速操控，但受限于“电子瓶颈”，宽带信号的产生、控制和处理在传统电子学中极为复杂甚至无法完成。光子技术与生俱来的大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等特性，使其成为突
微波光子雷达及关键技术（六）
2.5 光模数转换随着数字信号处理技术的飞速发展，雷达回波的信息提取基本上都在数字域完成。作为连接模拟域回波和数字信号间的桥梁，ADC在雷达接收机中发挥着重要的作用。由于ADC孔径抖动等原因，大的模拟带宽和高的有效位数在完全基于电子技术的ADC中难以兼得。因此，电ADC的性能往往成为限制宽带雷达发展
微波光子雷达及关键技术（三）
图7、PHODIR 与商用SEAEAGLE 成像对比Fig. 7 Imaging result comparison between the PHODIR and SEAEAGLE（a）目标的图像；（b）S 波段探测到的一维距离像；（c）X 波段探测到的一维距离像；（d）利用上述融合算法合成
微波光子雷达及关键技术（四）
2、微波光子雷达关键技术雷达是通过发射电磁波并接收回波来探测目标位置、速度和特性的系统，一般由中控设备、发射机、接收机等组成，基本原理如图14所示。波形发生器产生的雷达波形与本振信号混频至所需波段，通过波束形成网络实现发射波束的空间指向控制，经由阵列天线辐射到空间。接收时，接收到的信号经过分发、切换
微波光子雷达及关键技术（二）
美国休斯飞机公司电光混合真延时模块示意Fig. 2 Hybrid electronic and optical true time delay module of Hughes Aircraft进入21世纪后，随着光纤通信的蓬勃发展，光子技术越来越成熟，光电转换效率不断提升，微波光子技术也得到了飞速
单光子激光雷达与线性固态激光雷达
上图是丰田于 2013 年开发的基于 SiSPAD （硅单光子）的激光雷达原型。水平角分辨率高达 0.05 度，水平 FOV 为 170 度，垂直 FOV 较差，仅为 4.5 度。采用了少见了 870 纳米激光，脉冲带宽为 4 纳秒，每秒高达 8 亿 TOF，云点数为 326400，云点密度大约是
微波光子信号的产生（二）
1.3、谐波频率产生外差法的主要缺陷在于需要进行差拍的两路不同频率的光保持稳定的相位关系以确保获得比较小的相位噪声，而如果能从一个光源出发通过各种非线性效应产生高次谐波分量，就可以得到具有相对稳定相位关系的若干光频率，只要能从其中选取两个进行拍频，则可以解决这个问题。在前面提到的调制非线性就是一个例
微波光子信号的产生（一）
伴随微波射频通信技术的发展与光通信技术的日益成熟，两者间的相互渗透成为一种需要并逐步成为可能。在现有器件条件下，在100GHz带宽范围内，电、光模拟信号可以很方便的自由转换，在光域对模拟信号进行选频滤波，放大也可以方便地实现，这就为微波光子(Microwave Photonics)技术出现提
微波光子滤波技术概述（一）
微波光子技术[1]是伴随着半导体激光器、集成光学、光纤波导光学和微波单片集成电路的发展而产生的一种新兴技术，是微波和光子技术结合的产物，它在射频(RF)信号的产生、传输和处理等方面具有潜在的应用前景。由于射频信号的光滤波技术具有可实现宽带可调谐滤波的功能，因而能够克服电子瓶颈、滤除强干扰信号等优势。