基于光子混频的微波频率测量技术

提出了一种基于光子混频的光子学微波频率测量方法。方法采用可调微波延时线控制射频(RF)通道与光通道之间延时,利用两个级联马赫曾德调制器(MZM)进行光子混频,进而建立微波频率与直流光功率之间关系。通过仿真与分析,合理设计RF通道与光通道之间延时,优化了系统频率测量范围。仿真结果表明,光通道延时与RF通道1的延时差Δτ1选取在15ps附近,两个RF通道之间延时差Δτ选择在20ps附近时,对于1~6GHz范围的频率测量较为合适。实验中,采用矢量网络分析仪对延时进行测量,得到Δτ1为17.7ps,Δτ为16.9ps。测试结果表明,在1~6GHz频率下,系统测量精度在±0.2GHz以内。系统的测量误差主要来自于矢量网络分析仪对相位测量的不确定度,以及激光器输出光功率的波动,通过采取相应的措施可以提高系统测量精度。本文方法为微波频率测量提供了一种低成本光子学解决手段。     

基于光子混频的微波频率测量技术

提出了一种基于光子混频的光子学微波频率测量 方法。方法采用可调微波延时线控制射频(RF)通道与光通道之间延时,利用两个级联马赫曾 德调制器(MZM)进行 光子混频,进而建立微波频率与直流光功率之间关系。通过仿真与分析,合理 设计RF通道与光通道之间 延时,优化了系统频率测量范围。仿真结果表明,光通道延时与RF通道1的延时 差Δτ₁选取在15ps附近,两个RF通 道之间延时差Δτ选择在20ps附近时,对于 1～6GHz范围的频率测量较为合适。实验中,采用矢量网络分析仪对延时进行 测量, 得到Δτ₁为17.7ps,Δτ为16. 9ps。测试结果表明,在1～6GHz频率下,系统测量精 度在±0.2GHz以内。系统的测量误差主要来自于矢量网络分析仪对 相位测量的不 确定度,以及激光器输出光功率的波动,通过采取相应的措施可以提高系统测量 精度。本文方法为微波频率测量提供了一种低成本光子学解决手段。     

微波光子辅助的瞬时频率测量技术研究进展

微波光子辅助的瞬时频率测量(IFM系统具有高时间带宽积、低功率损耗、轻系统质量以及抗电磁干扰等巨大优势。对目前国内外研究的IFM系统按照频率-空间、频率-时间和频率-幅度三种映射方式进行分类介绍,主要归纳比较了具有频率-幅度映射关系的IFM系统,针对其中存在的测量范围和测量精度之间的互换(Tradeoff问题,进一步引申到研究高精度可调谐测量范围的IFM技术,并对目前相关领域的研究进行了追踪报道。     

双偏振调制大范围高分辨率瞬时微波频率测量

微波频率测量是电子战系统的重要组成部分,电域频率测量方法存在系统体积大、功耗大、抗电磁干扰能力弱的问题,光辅助法频率测量存在大测量范围时低分辨率、高分辨率时小测量范围的问题。提出并实验验证了一种采用两个光偏振调制器的大范围高分辨率瞬时微波频率测量方法,该方法先在大范围低分辨率测量微波频率,再在小范围高分辨率测量微波频率。实验结果表明,该方法可在2.7~19.4GHz范围内实现瞬时测频,分辨率优于±0.14GHz。     

正确测量微波频率

测量通讯用的器件和产品,就必须测量频率:单频、多频、固定的和可变的频率。其中常有独立的或伴生的噪声和干扰。微波频带是指1GHz以上的频率。现代化仪器即使在设计上越来越复杂,也要把微波频率计测量过程尽量简单化。你需要测量的信号可能含有多种频率,有调制的和未知分量的信号。选用正确的,适合需要的仪器就应了解被测信号的两个特点和各种测量频率仪器的性能,下面就频率计数器和频谱分析     

基于Optisystem的微波光子测频技术

由于电子瓶颈对雷达信号处理的限制,微波光子技术的优势使其成为研究热点,微波光子测频技术的实现,需要将微波信号加载到光调制器上,通过一个光路结构,得到了一个幅度比较函数,这个函数仅与信号的频率相关,从而测出微波信号频率。文中分析了微波光子测频的原理,通过Optisystem环境对其进行验证。并对其测频精度和测频范围进行了分析。     

基于微波光子的射频信号功率测试方法

功率是微波信号的基本参数之一。传统的功率测量方法受限于同轴电缆传输损耗大、体积大等因素,难以适应分布式长距离组网应用。文章提出基于电光转换的微波功率测量方法,将微波功率测量转换为对光边带抑制比的测量。分别分析了采用相位调制和强度调制的电光转换方法时,微波功率与光边带抑制比之间的映射关系。实测对比了测量值与理论计算值之间的符合性。该方法经过电光转换后,可以采用光纤传输信号,进行长距离远拉测试,在分布式长距离组网中具有较好的应用前景。     

强度调制的微波频率测量Optisystem研究北大核心

微波频率测量系统旨在加强电子和反侦察作战中的截取和窃听能力。利用仿真软件Optisystem搭建了基于强度调制的微波频率测量系统,以同轴电缆作为传送射频信号的媒质,并分别根据同轴电缆的离散特性和输出端电压值的半周期摆动特性,得到输出直流电压与同轴电缆幅频响应的关系。仿真实现测量频程为0～12GHz,测量误差为0.6GHz,结果与系统设计要求基本一致。     

扫频测量的频率偏移与动态带宽

本文通过理论分析揭示并探讨了滤波网络扫频测量时幅频特性的频率偏移和动态带宽现象的成因.并通过数字仿真对理论分析进行了验证,说明和探究了扫频速度与频率偏移和动态带宽展宽的程度之间的关系.该研究有助于扫频测量偏差的分析和特殊通信滤波器的设计.     

集成微波光子射频前端技术北大核心

微波光子射频前端具有频率覆盖范围大、工作波段和瞬时带宽可灵活重构、抗电磁干扰等优势,在泛在无线通信、软件无线电、雷达和电子战系统中有着广阔的应用前景。为进一步减小系统的尺寸和功耗以满足实际应用的需求,构建基于光子集成芯片技术的微波光子射频前端微系统势在必行。文章分析了集成微波光子射频前端微系统目前在器件层面和系统集成层面面临的挑战,并从高精细、可重构的光滤波器设计、混合集成系统架构设计和系统频率漂移抑制方案三个方面重点介绍了作者所在课题组开展的关于混合集成可重构微波光子射频前端的研究现状。     

基于PSoC芯片的两路高精度频率测量系统设计

针对在脉冲频率测量中,测量精度低、频率范围窄等问题,提出了一种基于PSoC芯片的两路信号频率测量系统。采用PSoC芯片CY8C29666作为系统核心,以改进的多周期同步测频法为理论基础,结合PSoC芯片集成度高、系统资源丰富、配置灵活、稳定抗干扰的优点,实现了对0.1 Hz～10 MHz之间两路信号频率的高精度测量,并结合实验结果进行了精度分析。     

高精度频率测量系统设计与实现

常规的信号处理中快速傅里叶变换法不能满足频率精度要求。本文介绍了一种基于DFT变换的幅值曲线拟合算法用于改善频率测量精度。     

相位调制的瞬时微波频率测量的Optisystem仿真研究

通过对基于相位调制的瞬时微波频率测量系统结构的分析,在Optisystem仿真软件平台上进行了详细的结构仿真和器件参数设定值分析。通过根据输入的不同载波波长得到的分段测量结果值,在总测量频程6～18GHz范围内,最低精度可达到0.1GHz,使得到的测量频率值相对于特定频段更具有代表性。通过检测输出端功率比,求得待测频率,实现了测量频程在6～11GHz时,测量精度总体约为0.5GHz;测量频程在11～15GHz时,测量精度总体约为0.2GHz;测量频程在15～18GHz时,测量精度总体约为0.1GHz。     

基于光子学的微波信号频率测量研究进展

微波频率测量是电子侦察中的重要内容,随着雷达电子战的发展,微波工作频率不断攀升,电域的测频方案由于测量带宽的限制,无法满足电子侦察的发展需求。利用微波光子技术实现频率测量的系统具有瞬时带宽大、低损耗、抗电磁干扰等特点,能克服电子领域在微波频率测量中所面临的瓶颈问题。根据目前基于光子学的微波信号频率测量方案,从瞬时频率测量、光子辅助微波信道化、多频测量、基于光子模数转换技术、光子压缩感知技术5种不同类型的测频原理展开了介绍和分析,并对基于集成光学的微波信号频率测量技术进行了探讨。在微波信号频率测量技术的发展中,基于光子学的测量方法具有广阔的应用前景。     

智能微波光子射频前端与链路

射频(RF)前端与链路是雷达、通信、电子战等系统中的核心功能模块。新一代智能无线系统的大带宽、多频段、可重构信号处理与传输需求对RF前端与链路的研发提出一系列挑战。基于微波光子技术的RF前端与链路具有大带宽、低损耗和抗电磁干扰等优势,能够很好地满足新一代智能无线系统的需求。重点围绕可重构、多信道/阵列化收发RF前端和大动态范围、高相位稳定性、多业务融合的微波光子RF链路,介绍与分析智能微波光子射频前端与链路的发展现状与研究动态。     

微波光子技术在瞬时测频中的应用

用微波光子技术实现微波信号频率的瞬时测量,需要把截获的微波信号调制到光载波上,通过一定的光路结构,产生一个仅与待测微波信号频率有关的幅度比较函数,进而得到待测微波信号的频率.研究了微波光子技术在雷达瞬时测频应用中的实现方法,分析比较了各自的功能特点,并提出了一种结构简单的雷达微波信号全频段测量方法.     

基于嵌入式微处理器和FPGA的高精度测频设计

根据等精度测频原理,设计实现了基于嵌入式微处理器SEP 3203和FPGA的测频系统,给出了系统的硬件组成和软件设计流程。在一片FPGA上实现宽范围、高集成度、高速、高精度和高可靠性的频率测量和数据处理,并和嵌入式微处理器SEP 3203实现通信,达到了将嵌入式微处理器灵活的控制功能与FPGA器件的有机结合。最后给出该设计方案的实际测量结果,达到了较高的频率测量精度。该系统已经应用于一款无纸记录仪中。     

用非相干光纤马-泽微波光子结构实现瞬时测频

在复杂的电磁环境下,传统的微波瞬时测频方法面临严峻的挑战,难以满足现代电子战的需要。近年来,利用微波光子学方法,能够克服电子学方法瞬时测频带宽窄的瓶颈,且系统体积小,抗干扰能力强。针对全频段频率测量,采用非相干光纤马-泽结构,通过对光纤马-泽臂长差和两耦合器耦合系数的选取,得到了较好线性度和较大斜率的幅度比较函数曲线,实现了雷达微波信号0～40 GHz的全频段测量,仿真分析验证了该方法的可行性和有效性。     

空间站高精度时频微波链路系统体制设计及关键技术

在空间站上建立较地面高一个量级的时间频率系统,通过高精度时频链路为全球民用系统提供更为精准的空间时频基准,具有非常重要的科学和军事意义.首先,探讨了国外在空间站高精度时频传递技术方面的现状和应用;其次,在空间站双向时频传递原理的基础上,对比欧空局(ESA)的方案提出了适合我国空间站时频系统微波链路的设计思路;最后,重点分析和研究了高精度时频传递的两项关键技术,对于开展详细系统设计以及实现皮秒量级测量精度具有重要作用.     

网络可用带宽的高精度测量算法

精确的网络带宽测量对于许多Internet应用和协议都有很重要的作用.本文在分析网络可用带宽测量算法IGI的基础上,提出了改进算法.改进算法在准确性和跟踪可用带宽变化的能力等方面和原来算法相比有很大的改善.另外,针对PTR算法测量结果不稳定以及在网络路径的瓶颈链路的利用率较高时测量不准确的问题,提出改进算法.实验表明,改进的PTR算法在测量时间以及测量负载增加量不大的情况下,提高了测量的准确性,使得测量结果更平稳,并且能很好地跟随网络路径可用带宽的变化.