为了满足现代雷达系统对高倍频、大时间带宽积线性调频信号的应用要求，提出并验证了一种利用两级联双平行马赫-曾德尔调制器和循环二次相位调制回路相结合的16倍频线性调频信号生成方案。经理论分析和仿真验证，当射频驱动信号频率为10 GHz时，可生成中心频率为160 GHz、带宽为32 GHz、时间带宽积（TBWP）为310.3的线性调频信号。为了获得更高的TBWP，一方面在时域上对抛物线驱动信号进行拉伸或对其进行相位编码增加生成信号时宽，另一方面将抛物线驱动信号分割成多段增加生成信号带宽。结果表明，经过上述处理，可生成TBWP为1272.05、966.04、15346.75的线性调频信号，该结果与理论分析吻合较好。

为了降低电力通信系统中白噪声和随机多径噪声，提出了2种基于线性调频-光时域反射仪(LFM-OTDR)技术的监测方案，即单频LFM-OTDR方案和频分复用LFM-OTDR(FDM-LFM-OTDR)方案。该监测方案采用LFM光脉冲信号作为探测信号，利用分数阶傅里叶变换将后向散射回来的探测信号变换到分数阶傅里叶域进行信号处理和散射光功率计算，从而能更加有效地分离探测信号和后向噪声。实验结果表明：与单脉冲OTDR方案相比，采用单频LFM-OTDR方案、FDM-LFM-OTDR方案使OTDR的动态范围分别提升了约8.3 dB、11 dB。

提出了一种新的雷达系统线性调频信号产生与去啁啾的微波光子学方案。雷达发射端利用双平行马赫-曾德尔调制器产生4倍频的抑制载波双边带信号，利用光纤光栅将信号的两边带分离后分别进行循环相位调制，最后由光电探测器光电转换产生8倍频的线性调频信号。接收端利用发射端产生的中间信号将回波信号进行相位调制，滤出载波与含有回波信息的一阶边带拍频，得到1个单频信号，完成回波信号的去啁啾。经仿真分析并验证，使用10 GHz的射频信号，幅度为1、宽度为10 ns的抛物线信号，生成了中心频率为80 GHz、带宽为32 GHz、时间带宽积为320的线性调频信号，并详细验证了可调谐性能及压缩性能，生成时间带宽积为480、640、3200等的线性调频信号。在接收端完成了时延为1.0 μs、0.9 μs等回波信号的去啁啾，对应的探测距离为150 m、135 m等。方案结构紧凑，具有很好的可重构性。

针对传统方法不适用于欠采样条件下线性调频(LFM)信号在低信噪比(SNR)条件下带宽估计问题，提出一种基于分布式压缩感知(DCS)的带宽估计方法，利用同一信源多个脉冲的联合稀疏特性进行LFM信号带宽估计。首先构建LFM欠采样信号模型，其次利用DCS算法对LFM带宽进行联合稀疏重构，然后分析了所提LFM信号带宽估计方法性能，最后利用仿真验证了方法的可行性和有效性。

提出了一种基于扫频激光器的超宽带线性调频(LFM)信号产生和传输的方法。该方法使用扫频激光器产生频率随时间周期性变化的光信号,注入马赫-曾德尔调制器后产生载波抑制双边带光信号,利用嵌有光纤光栅(FBG)的Sagnac环完成双边带光信号的分离。Sagnac环的透射光信号经延时后与反射光信号拍频,从而产生了超宽带LFM信号。仿真分别产生了载频30 GHz、带宽16 GHz、时宽带宽积8000的超宽带连续波LFM信号和超宽带脉冲波LFM信号。所提方案解决了天线拉远场景中超宽带LFM信号经光纤传输时的功率周期性衰落问题。在多目标探测分析中,方案产生的信号表现出高精度临近目标分辨能力。所提方案具有载频、时宽、啁啾率和啁啾符号独立调谐的优点,可实现高载频、超宽带LFM信号的产生和功率周期性衰减抑制传输。

为了实现对空间目标的远距离、高分辨率激光一维距离像探测及特性分析，在建立点目标激光一维距离像光外差探测模型的基础上，进一步通过三维建模的方式获取了三维目标的激光一维距离像.比较了圆锥体目标光外差探测获取的一维距离像与其距离分辨激光雷达散射截面、脉冲激光一维距离像之间的区别和联系，分析了目标尺寸、姿态、调频带宽以及表面材质对目标激光一维距离像的影响.实验结果验证了目标一维距离像能够反映目标外形特征，可为目标特性分析及识别提供参考.

提出一种基于互逆光纤色散的微波光子雷达系统设计方案, 既可以产生宽带线性调频信号, 又可以实现线性调频信号的光域脉冲压缩.在发射端利用互逆色散光纤产生线性调频信号.在接收端, 雷达回波信号通过马赫-曾德调制器调制到预啁啾的光信号上, 然后经过色散光纤的进一步色散.最终在探测器端可以得到目标回波信号脉冲压缩后的结果.该方案无需脉冲压缩过程中数字化和离线处理, 且具有脉冲压缩比的调谐作用.理论、数值仿真和实验证明了该设计方案能有效进行线性调频信号的光域脉冲压缩.实验产生了C波段下时宽1.2 ns, 带宽3.2 GHz的线性调频信号, 并通过互逆色散光纤将该信号压缩到了0.09 ns, 脉冲压缩比达13.3.