基于微波光子时间拉伸的雷达多普勒干扰信号产生技术研究

基于传统数字射频存储的多普勒雷达干扰信号产生技术被证实为一种有效的方案,能够通过数字域存储雷达信号,并调制产生一定的频率偏移量,达到欺骗雷达的目的。此外,基于光学射频存储的雷达干扰信号产生技术虽然能够保留雷达信号的指纹信息,但无法产生预定的多普勒调制。文章提出了一种基于微波光子时间拉伸效应的多普勒雷达干扰信号产生技术,在光学射频存储的基础上,通过微波光子时间拉伸效应,在调制到光域的雷达脉冲信号中加入一定量的多普勒频移,达到对雷达速度欺骗的效果。并且对该项技术开展了仿真工作,验证了该方案的可行性和实现效果。     

雷达多普勒信号模拟的原理与实现

分析了雷达多普勒信号模拟的原理，提出了单边带调制中提高镜频抑制比的比较有效的方法：即由调制信号的相移偏差来补偿载波相位和幅度的偏差。针对某无线电引信实时动态测试系统的要求，采用DDS技术，利用FPGA产生了多个频率点、相移精确可调的两路信号，与栽波进行单边带调制，得出的多普勒频移信号较好地满足了系统的要求。     

一种新的固定单站多普勒无源定位系统

提出了一种仅基于多普勒频率的、能够实现对移动目标的方位、速度和距离快速测最的固定单站无源定位系统,其包含有一个旋转接收天线阵列和一根固定接收天线,由正交旋转天线阵列能获得二组多普勒频差和系统同步测最所需的周期信号,而由单根固定天线则能获得仅由目标运动所产生的多普勒频移信息.定位系统首先利用二组多普勒频差来估计目标所处的坐标象限,并由前置角和方位角之间的关联求得目标的方位角及其增最;同时,由二组多普勒频差还能得到辐射信号的中心频率,从而有助于利用多普勒频移对目标速度的快速测量与求解;最终应用二天线单元所得到的角度和速度信息即能求得目标的距离.     

基于激光多普勒效应的舰船尾流探测研究

为了改进鱼雷激光尾流制导方法,在激光多普勒效应的基础上,建立激光探测舰船尾流的理论模型,并设计出差动型光学系统,使探测器接收到的散射光信号产生多普勒频移,有效提高信噪比。仿真结果表明,通过锁相放大技术处理,能检出待测目标多普勒差频信号,并抑制噪声,在水中兵器领域有应用前景。     

激光多普勒移频特性研究

为了提高激光多普勒测速系统的性能,增强系统与应用场景适配性,文中对比电光和声光两种主要移频器件的特点,从器件移频原理出发,提出了简化频率变换关系的分析方法,从理论上研究激光多普勒测速系统中两种器件产生的移频特性,搭建铌酸锂电光调制和声光移频全光纤激光测速系统链路,将测试频率特征与理论特征进行对比研究,提出一种新型声电混合调制激光多普勒测速系统。结果表明,该新型系统兼具声光移频测速系统可测量运动目标运动方向、运动速度,完成电光调制测速系统多频率校正的特点,频率测量相对误差较小,动态范围大。通过研究两种移频方式对频率特性,为设计高性能激光多普勒测速系统提供了理论和实验支撑。     

激光多普勒测速仪方向辨别及低速测量的研究

为了解决激光多普勒测速仪速度方向辨别及低速测量的问题,利用双声光调制技术设计了光路系统测量转台的转速。在参考光模式的基础上,对参考光和信号光分别进行移频并设定一定的偏置频率,使得探测器输出信号的频率在偏置频率左右变化。理论分析和实验结果表明:双声光调制技术可以有效地辨别速度方向,并且可以实现低速测量;所设计的激光多普勒测速仪的测速精度优于0.35%。     

硅基超材料太赫兹波电光调制器

该文介绍了一种基于声光调制的微波信号多普勒移频方法。该技术基于微波光子信号处理和声光移频技术,在光学域上实现了微波信号的多普勒频移,能够用于产生雷达干扰信号。系统的工作频段为2～20 GHz,测试结果表明,速度拖引干扰信号的移频范围达到±1 MHz,最小移频量为±10 Hz。系统实现了目标速度从1 200 m/s减小到1 000 m/s情况下雷达脉冲信号的多普勒频移模拟测试。     

高频调频连续波雷达系统的模糊消除

高频调频连续波雷达常出现距离与多普勒模糊,文中引入多波形重复频率（WRF）解决这一问题。该解决方案要求,当目标被照射时,要切换波形重复频率。并对波形重复频率进行综合,以产生比预期目标多普勒频移大的公用倍频,从而解决多普勒频移模糊。介绍了模糊多普勒频移的算法。模拟评估了这项技术的性能。所得结果表明,该技术可以用于宽带电离层杂波的模糊消除。     

多相脉压编码在旁瓣抑制下的多普勒性能

由频率调制导出的 P3、P4多相码是一类常见的脉冲压缩信号 ,已提出的几种旁瓣抑制技术可用于降低这类脉压信号的压缩输出旁瓣。本文主要研究在使用这几种旁瓣抑制技术时 ,多普勒频移对 P3、P4多相码压缩输出性能的影响 ,包括多普勒频移对输出峰值旁瓣电平 (PSL )以及信噪比 (SNR)损失的影响。文中给出了计算机仿真结果。     

多相脉压缩码在旁瓣抑制下的多普勒性能

由频率调制导出的P3、P4多相码是一类常见的脉冲压缩信号，已提出的几种旁瓣抑制技术可用于降低这类脉压信号的压缩输出旁瓣。本文主要研究在使用这几种旁瓣抑制技术时，多普勒频移对P3、P4多相码压缩输出性能的影响，包括多普勒频移对输出峰值旁瓣电平（PSL）以及信噪比（SNR）损失的影响。文中给出了计算机仿真结果。     

激光多普勒调制器的优化

为了提高激光多普勒调制器调制频率的稳定度,通过从光学、机械、电子学等方面的优化,对影响多普勒调制器的各种因素进行了深入的研究。实验结果表明,经过优化后的多普勒调制器的输出调制信号频率的相对标准误差达到了1%左右,能够满足锁相放大器对输入参考信号频率稳定度的要求。     

着陆导航激光多普勒雷达

在空间探测过程中,航天器需要获得探测器与着陆天体精确的相对速度,以确保着陆的安全性。本文研究了一种可用于着陆导航的全光纤线性调频连续波（LFMCW）- 连续波（CW）激光多普勒雷达。以窄线宽激光器作为种子源,利用声光调制器对激光进行频率调制,通过平衡相干探测和基于FPGA的数字信号处理可实时获得航天器相对于天体的矢量速度。基于速度模拟发生器的实验结果表明,该多普勒雷达可获得高于0.05cm/s的测速精度,同时具有速度方向辨别能力。     

激光多普勒技术测量大尺寸直径的研究

介绍了激光多普勒技术用于大尺寸直径测量的原理 ,并据此设计了新型差动激光多普勒大尺寸直径测量系统。采用差动型光学系统并使用声光调制器对测量光束进行调制 ,提高了系统的测量精度。高频信号和低频信号分开处理 ,消除了信号的相互干扰。实验结果反映了系统良好的线性度。线性回归的相关系数达到 0 .9999,相对测量精度为 3× 10 - 4 。     

激光多普勒检波系统的研究

为了进一步提高地震检波器的指标,研究了激光多普勒测量方法和微弱信号检测技术等,设计出了一种LD做光源的差动式激光多普勒检波系统,此系统采用高斯光束聚焦、大口径透镜接收,能接收到很强的多普勒信号,并且具有高的空间分辨力,同时,采用声光调制技术及锁相放大技术,提高了信号的信噪比,其结构简单、紧凑,装调方便,光能利用率和空间分辨力高,可测频率范围为0.5Hz～1000Hz;振幅范围为2μm～5mm;频率测量精度为0.6%;振幅测量精度为1%。     

用声光调制器进行差拍饱和光谱学的实验研究

分别用声光晶体对氩离子激光515nm谱线作幅度和频率调制,实验研究了碘吸收的差拍饱和吸收信号。用频率调制方法得到斜率极陡的一阶微商饱和吸收信号,并将它作为鉴频曲线把氩离子激光频率稳到~(127)I_2分子的P(13)43-0的a_3线上。通过与一稳定到相同精细分量上的稳频氩离子激光器拍频,绐出激光频率稳定性优于±4.7×10~(-12)。     

多普勒频率调制器的研制及应用

研制了多普勒频率调制器（ＦＭ），当驱动电压频率为１７３Ｈｚ时，对于ＣＯ２激光获得３００ｋＨｚ的调频宽度。该调制器已成功地用于ＳＦ６分子的饱和吸收微分光谱的检测和将ＣＯ２激光频率稳定到ＳＦ６分子的吸收线中心的工作中．     

高功率激光器的高速率外调制技术

高功率激光器的高速率外调制技术是空间光通信发射系统中的关键技术。系统采用光纤耦合的激光器, 有效减少了传输媒质对激光功率的损耗。为了获得大功率、高速率的激光调制信号, 采用1 mm光输入口径的铌酸钽晶体电光调制器进行光强度调制, 电光调制器的调制带宽为1 GHz, 调制方式选用外调制方式。为了保证了调制器工作在线性区域, 同时降低对电光调制器的驱动电压的要求, 系统采用了自动偏置控制技术。通过加正弦波和方波信号进行调制实验, 系统实现了激光器调制速率300 Mb/s, 输出功率100 mW的指标要求。     

激光多普勒信号的几种处理方法在Matlab中的实现

激光多普勒信号具有强度弱、信噪比低、噪声干扰大等特点。简要介绍快速傅里叶变换（FFT）、数字相关、Welch修正周期图功率谱估计算法的基本原理,并在Matlab中对仿真信号和实测的激光多普勒信号用以上几种方法进行数据处理并做比较。实验结果表明,它们都能有效地从噪声中提取信号,数字相关技术能更好地去除噪声,但都存在精度不够高的问题,需要对信号处理方法做进一步的研究。     

基于相位调制器的宽带窄线宽的线性调频激光源的产生

提出了一种基于相位调制器(PM)和可调谐光滤波器产生线性调频激光信号的方法。该方法利用带有基频的微波线性调频信号作为相位调制器的驱动信号,窄线宽的激光种子源经相位调制器调制后产生一系列的宽带线性调频激光信号。通过可调谐光滤波器抑制其他边带保留所需阶次的线性调频激光信号。实验结果表明:当光滤波器保留正二阶调频激光信号时,获得了调频带宽为2 GHz、调频速率为6 THz/s的线性调频激光信号。在观测时间为1 ms时,测得的线性调频激光信号的瞬时线宽为3.2 kHz。该方法结构简单,易于实现,并且对调频连续波激光雷达、相干光谱分析等测量应用有重要意义。