【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波光子信号处理，特别涉及一种光子nyquist折叠接收机频率测量方法。
技术介绍
1、微波技术的快速发展及新体制信息系统的涌现使得电磁信号频率覆盖范围越来越宽，信号的复杂度越来越高，电子宽带接收机逐渐向覆盖频段越来越宽、瞬时带宽越来越大、截获概率越来越高等方向发展。传统宽带接收机主要基于射频电子技术；电子模数转换器(analog-to-digital converter，adc)作为从模拟到数字转换的关键器件，其采样率和采样位数逐渐无法满足对宽带信号的nyquist采样需求；另外，高速adc通常存在存储占用大、传输处理难、有效位数低以及价格昂贵等问题；再有，基于电子体制的射频前端受到电子瓶颈的制约，逐渐难以应对未来电子战中宽带电磁频谱态势感知的发展需求。
2、鉴于光子技术具有的高频率、大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰、可并行处理等优点，微波光子接收技术逐渐成为突破电子接收体制在宽带信号接收处理瓶颈的有效发展途径之一，能够显著提升宽带接收机的频率性能。在基于微波光子技术的宽带接收体制中，光子nyquist折叠接收机(nyquist folding receiver，nyfr)由于具有瞬时大频率覆盖范围以及相对精简的链路结构，在复杂电磁频谱态势感知中具有较好的应用前景。
3、进一步解释性的，光子nyquist折叠接收机的基本链路为光子采样链路，通常采用锁模激光器(mode-locked laser，mll)作为光源；其中，从时域角度看，锁模激光器产生的超短光脉冲可对高频的微波信号进行光欠采样；从
4、具体示例性的，光子nyquist折叠接收机链路的基本结构由锁模激光器、电光强度调制器(mach-zehnder modulator，mzm)、光电探测器(photodetector，pd)、低通滤波器(low pass filter，lpf)等构成。光子nyquist折叠接收机的频谱折叠原理为，当输入信号带宽较高且不满足nyquist采样定理时，输入信号经过电光强度调制器调制后，信号的一系列频率副本会以光边带的形式调制在锁模激光器产生的光频梳齿周围；经过光电探测器后，光频梳中一条梳齿的光调制信号边带会与该光频梳的一个频率分量在光电探测器处拍频产生一个信号副本，从而将光信号下变频到中频或者基带。经过截止频率为光频梳梳齿间距(重复频率)一半的低通滤波器后，表现为信号频率被折叠；解释性的，由于光频梳的多梳齿特性，所有频段的信号都会折叠到第一nyquist区(nyquist zone，nz)(即频率范围为零到重复频率(即光频梳梳齿间距)的一半的区域)，进而只需一个低速adc即可实现宽带信号的数字化。因此，经光子nyquist折叠接收机接收处理后，位于第一nz内的下变频信号ff可表示为，
5、
6、式中，fs表示经光子nyquist折叠接收机输出的中频信号频率；fr表示光频梳的重复频率；n表示信号与第n根梳齿拍频，即信号所属的nz区；rem(x)表示对x取余数；
7、然而，光子nyquist折叠接收机的频谱折叠原理导致来源于不同nz的信号都被混叠至第一nz，可能会折叠到同一频率上，进而难以判别出输入信号所属的nz，造成信号频率模糊；因此，识别信号所属的nz是光子nyquist折叠接收机进行宽带电磁频谱感知的关键技术之一。
8、现有技术中，用于消除频谱混叠歧义的方案主要有基于调制单光梳[1]、双通道[2]以及三通道[3]结构等；其中，双通道方案采用一对重复频率略有频差的双光频梳分别对输入信号进行拍频，利用其频差来判别nz，进而获得输入信号的频率信息；此现有方案的判别频率范围虽不受限，但是存在测量“死区”，导致存在较多的频率区间无法判定频率，限制了在宽带接收电磁频谱感知的应用能力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种光子nyquist折叠接收机频率测量方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术提供的技术方案，具体是一种基于互素谱分析的光子nyquist折叠接收机频率测量方法，可以解决双通道光子nyquist折叠接收机面临的死区问题，有效获取信号的频率信息，能够提升其在复杂电磁环境中对于信号的实时捕捉、频谱监测能力等。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供的一种光子nyquist折叠接收机频率测量方法，包括以下步骤：
4、将模拟微波或射频信号分别输入到第一光子折叠链路、第二光子折叠链路，获得两路中频信号；其中，所述第一光子折叠链路、所述第二光子折叠链路的光脉冲采样因子互素；
5、将获得的两路中频信号，分别通过两路adc进行模数转换，获得两路数字离散信号；
6、利用基于idft的互素谱分析理论，将获得的两路数字离散信号进行并行多相滤波，获得两路滤波结果；分别对两路滤波结果做idft，对两路idft输出做互相关扫描，通过互素谱分析得到待测频率。
7、本专利技术方法的进一步改进在于，所述第一光子折叠链路为待频率测量的光子nyquist折叠接收机中的原始光子折叠链路；所述第二光子折叠链路为与所述第一光子折叠链路并行的辅助测量光子折叠链路。
8、本专利技术方法的进一步改进在于，所述第一光子折叠链路、所述第二光子折叠链路均包括：锁模激光器、电光强度调制器、光电探测器和低通滤波器。
9、本专利技术方法的进一步改进在于，所述光子nyquist折叠接收机的处理频率为dc～40ghz。
10、本专利技术方法的进一步改进在于，所述将模拟微波或射频信号分别输入到第一光子折叠链路、第二光子折叠链路，获得两路中频信号的步骤具体包括：
11、将模拟微波或射频信号分别输入到第一光子折叠链路、第二光子折叠链路的电光强度调制器的射频输入端；
12、在第一光子折叠链路、第二光子折叠链路中，分别将电信号转化为光信号并调制在每根光频梳两侧，获得两路光调制信号；两路光调制信号分别经光纤传播再通过光电探测器拍频将信号进行下变频至中频，获得两路中频信号。
13、本专利技术方法的进一步改进在于，所述将电信号转化为光信号并调制在每根光频梳两侧的步骤中，
14、调制方式采用q点调制。
15、本专利技术方法的进一步改进在于，所述将获得的两路中频信号，分别通过两路adc进行模数转换，获得两路数字离散信号的步骤中，
16、adc的采样率大于重复频率的一半。
17、本专利技术方法的进一步改进在于，所述通过互素谱分析得到待测频率的步骤具体包括：
18、首先，通过互素谱分析，得到频率分辨率为2π本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光子Nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种光子Nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种光子Nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，所述第一光子折叠链路、所述第二光子折叠链路均包括：锁模激光器、电光强度调制器、光电探测器和低通滤波器。
4.根据权利要求3所述的一种光子Nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，所述光子Nyquist折叠接收机的处理频率为DC～40GHz。
5.根据权利要求3所述的一种光子Nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，所述将模拟微波或射频信号分别输入到第一光子折叠链路、第二光子折叠链路，获得两路中频信号的步骤具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种光子Nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，所述将电信号转化为光信号并调制在每根光频梳两侧的步骤中，
7.根据权利要求1所述的一种光子Nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，所述将获得的两路中频
8.根据权利要求1所述的一种光子Nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，所述通过互素谱分析得到待测频率的步骤具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光子nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种光子nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种光子nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，所述第一光子折叠链路、所述第二光子折叠链路均包括：锁模激光器、电光强度调制器、光电探测器和低通滤波器。
4.根据权利要求3所述的一种光子nyquist折叠接收机频率测量方法，其特征在于，所述光子nyquist折叠接收机的处理频率为dc～40ghz。
5.根据权利要求3所述的一种光子nyquist折叠接收机频率...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗曦，李燕平，孙海涛，于慧兰，李金鹏，李鸿春，王升超，董海鹏，
申请(专利权)人：青岛协同创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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