1 空军预警学院, 武汉 430000
2 中国人民解放军94326部队, 济南 250000
3 海军航空大学, 山东 烟台 264000
针对脉冲多普勒(PD)雷达抗主瓣压制干扰问题, 提出两种抑制算法。第一种算法基于波束域盲源分离(BSS)抑制思路, 通过对相参积累后的多波束回波进行降维, 构造待分离信号, 并以瑞利熵为指标识别分离后的源信号。第二种算法基于相关滤波抑制思路, 以一个波束回波为匹配信号, 对另一个波束回波进行相关滤波, 再通过逆操作得到抑制后的波束回波。仿真试验验证了所提两种算法的有效性。
脉冲多普勒雷达 主瓣压制干扰 干扰抑制 盲源分离 相关滤波 pulse Doppler radar main-lobe suppression jamming jamming suppression Blind Source Separation (BSS) correlation filtering
Keystone变换(KT)是一种经典的雷达目标距离走动校正工具。针对现有实现方法计算复杂度高、抗噪效能不够理想的问题, 提出基于快速傅里叶变换(FFT)插值的KT实现方法, 先将慢时间回波转换至频域, 再通过频域补零、快速傅里叶逆变换(IFFT)、时域抽取等操作, 计算尺度化回波, 完成KT去耦合。仿真结果表明, 所提方法抗噪效能优于现有几种KT实现方法, 且计算复杂度明显更低。
Keystone变换 FFT插值 时间尺度 频域补零 Keystone Transform (KT) FFT interpolation time-scaling zero padding in frequency domain
1 湖北大学铁电压电材料与器件实验室, 湖北武汉 430062
2 空军预警学院, 湖北武汉 430019
提出了基于级联马赫 -曾德尔调制器( Mach-Zehnder Modulators, MZMs)的宽带微波光子下变频方法, 并且通过该方法产生的中频信号( Intermediate Frequency, IF)得到被探测目标的距离信息。在该方案中, 通过控制 MZM的工作偏置点和调制指数来实现线性调频( Linear Frequency Modulation, LFM)信号的倍频处理。倍频后的 LFM信号通过电延时进行传输来模拟被探测目标的返回信号。同时, 通过 MZM调制被延迟后的光边带信号。然后, 通过低通滤波器得到带有目标距离信息的中频信号。通过模拟仿真实现了中心频率分别为 10. 8, 21. 8, 32. 4 GHz的二倍、四倍、六倍频信号, 其信号带宽分别为 2. 7, 5. 6, 8. 4 GHz。随着电延时的增加, IF频率值呈线性减小。该方法灵活性高、精度高, 易于实现, 在雷达系统的宽带成像系统中具有很大的应用潜力。
微波光子学 宽带下变频 马赫 -曾德尔调制器 microwave photonics broadband frequency down-conversion Mach-Zehnder modulator OptiSystem OptiSystem 光学 精密工程
2020, 28(12): 2622
1 中国人民解放军92493部队, 辽宁 葫芦岛 125000
2 空军预警学院微波光子研究中心, 湖北 武汉 430019
针对高载频、宽调谐线性调频信号产生问题, 提出了一种并联MZM的载频8倍频线性调频信号光产生方法。首先利用并联MZM的边带选取特性来获取 ± 4阶边带, 然后结合外调制技术将抛物线波形加载在一个边带上, 使系统产生载频8倍频的线性调频信号。最后基于Optisystem软件进行了仿真实验, 产生了载频分别为40 GHz和48 GHz, 带宽为16 GHz的线性调频信号, 实验结果验证了该方法的可行性。所提方法对可为日益高频化的军用微波系统信号源提供一种解决思路, 展示了微波光子技术用于射频信号产生的巨大潜力。
线性调频信号 微波光子技术 并联MZM 载频8倍频 边带 LFM signal microwave photonic technique carrier frequency octupling parallel MZMs sideband
理论分析了在不改变光滤波器的条件下, 通过设置级联马赫曾德尔调制器的直流偏置点和调制指数, 实现最小光边带抑制比和最小杂散抑制比分别为45.48 dB和39.46 dB, 倍频系数为2k(k=1,2,…,6)的高频微波信号产生.在此基础上, 分析了马赫曾德尔调制器直流偏置点、射频调制信号幅度和初始相位差等因素变化对边带选取性能的影响, 并进行了相应的仿真实验, 实验结果验证了该方法的可行性和有效性.
微波光子学 光电子学 高频微波信号 级联MZM 光边带抑制比 杂散抑制比 Microwave photonics Optoelectronics High frequency microwave signal Cascaded Mach-Zehnder modulators Optical sidenband suppression ratio Spurious suppression radio
提出了一种基于级联马赫-曾德尔调制器(MZMs)倍频系数可调的相位编码信号光产生方法。该方法的系统核心器件为级联MZMs,通过合理选择两个MZMs的直流偏置电压和调制指数等参数,可任意选取±k(k=1,2,…,5)阶边带中的一组边带。通过可编程光滤波器滤除5阶以上的高阶边带,再结合相位调制,可产生载波2、4、6、8和10倍频的相位编码信号。该方法是通过改变施加在级联MZMs上的射频驱动信号幅度实现倍频系数调节,方案简洁灵活。通过仿真实验验证了利用4 GHz的微波信号源分别产生载频32 GHz和40 GHz的相位编码信号,从而实现了8和10倍频信号输出,且所生成的相位编码信号具有很好的脉冲压缩性能。
光通信 相位编码信号 级联马赫-曾德尔调制器 倍频系数 可编程光滤波器
提出一种基于级联马赫-曾德尔调制器(MZM)的载频连续可调相位编码波形光产生方法。该方法通过设置级联MZM的直流偏置点和调制指数,实现对±4阶光边带的选取,通过控制施加在级联MZM上的射频驱动信号相位,可在非平衡时间脉冲整形(UTPS)系统的输出端产生倍频系数为16的相位编码信号。通过调整UTPS系统中两个线性调频布拉格光栅的色散值,可实现对相位编码信号载频的连续调谐。仿真中利用2 GHz的射频信号分别生成了载频为32 GHz和19.2 GHz的相位编码信号。仿真验证了所提方法的有效性,也验证了生成的信号具有较好的压缩性。
超快光学 相位编码信号 级联马赫-曾德尔调制器 非平衡时间脉冲整形系统 频率连续可调 脉冲压缩 光学学报
2017, 37(12): 1232001
Author Affiliations
Abstract
Microwave Photonics Center, Air Force Early Warning Academy, Wuhan 430019, China
Photonic generation of radio-frequency (RF) arbitrary microwave waveform with ultra-wide frequency tunable range based on a dispersion compensated optoelectronic oscillator (OEO) is proposed and experimentally demonstrated. Dispersion compensation scheme and specially designed fiber Bragg grating (FBG)-based Fabry–Perot (F-P) filters are employed in the OEO loop to realize a frequency tunable range of 3.5–45.4 GHz. An optimization process provided by the combination of an erbium-doped fiber amplifier (EDFA) and FBG is employed to improve the signal-to-noise ratio (SNR) of final RF signals. The generation of linear-frequency and phase-coded microwave waveforms, with a tunable carrier frequency ranging from 4 to 45 GHz and tuned chirping bandwidths or code rates, is experimentally demonstrated.
060.0060 Fiber optics and optical communications 350.4010 Microwaves Chinese Optics Letters
2017, 15(10): 100603
华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)Britton Chance生物医学光子学研究中心， 湖北 武汉 430074
复杂生物组织中光传输的精确模拟一直是组织光学的研究热点。利用新近发布的光在体素化三维结构组织中传输的蒙特卡罗模拟软件(MCVM)，采用目前国际上分辨率最高的人体结构数据集，模拟光在人体前臂组织中的传输，得到了组织中光吸收量的分布信息和空间分布特征，探讨了前臂组织的三维解剖结构对光传输和分布的影响。结果显示，三维解剖结构对光传输和分布有显著影响；相比于前人普遍采用光在多层组织中传输的蒙特卡罗模拟软件(MCML)和层状模型所得的模拟结果，能更真实地反映光的传输和分布。该研究可为光动力疗法(PDT)、红外疗法等光保健与治疗技术提供定量的参考信息，具有一定的临床价值。
医用光学 光吸收量分布 蒙特卡罗模拟软件(MCVM) 前臂光动力治疗
