【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波光子领域，特别是涉及一种基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统。
技术介绍
1、高性能微波频率信号是雷达、通信和导航以及许多核心装备能力的支持技术，代表国家重大科学工程和基础设施跨越式发展的技术前沿。在海陆空天一体化协同趋势下，现代大型基础科学设施和防御系统朝着网络化的方向不断发展。例如分布式的雷达网络体系在统一的本振传输分配下相参协同，构成全方位、立体化及多层次目标识别能力，研究高保真、超稳定的本振传输分配变得十分迫切。
2、基于光纤的本振传输分配已被证实是实现更高精度传递的有效途径。高精度光纤本振传递面临着光纤链路传输时延随温度、气压、应力和振动等环境扰动而变化的问题，使得用户接收本振信号频率/相位发生抖动及漂移。传统基于可调光/电延迟线等补偿方式存在补偿精度和补偿范围的相互制约，无法应用于百公里量级长距离宽温变条件下宽带本振信号传输分配。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，包括中心站单元、远端用户单元和多个下载用户单元，多个所述下载用户单元通过光纤链路串联连接形成单纤双向串连光链路，所述光纤链路为单纤链路；所述单纤双向串连光链路的一端与中心站单元连接，另一端与远端用户单元连接；
4、所述
5、所述远端用户单元用于通过单纤双向串连光链路接收输出复合光信号，并还原得到第一输出本振信号输出；以及对接收的输出复合光信号中的各光信号分别进行移频处理，并复合为一路形成远端环回复合光信号环回中心站单元；
6、所述下载用户单元用于耦合光纤链路中前向传输的输出复合光信号以及光纤链路中后向传输的远端环回复合光信号，并还原得到第二输出本振信号输出。
7、进一步的，所述中心站本振光信号的频率为νld+νrf；所述中心站移频光信号的频率为νld+νt；
8、
9、其中，νld表示光载波的频率；νrf表示待传输本振信号的频率；2νr表示中心站本振光信号在远端用户单元进行移频处理所产生的频移；2νs表示中心站移频光信号在远端用户单元进行移频处理所产生的频移；表示中心站本振光信号从中心站单元传输至远端用户单元的过程中在光纤链路引起的频率漂移量，表示中心站移频光信号从中心站单元传输至远端用户单元的过程中在光纤链路引起的频率漂移量；表示第三远端本振光信号从远端用户单元环回中心站单元的过程中在光纤链路引起的频率漂移量；表示第三远端移频光信号从远端用户单元环回中心站单元的过程中在光纤链路引起的频率漂移量；
10、所述远端用户单元还原的第一输出本振信号的频率为
11、
12、进一步的，所述中心站单元包括
13、光源，用于输出光载波；
14、第一光分路器，用于将光源输出的光载波分为两路，第一路送给电光频率变换器，第二路送给第一光移频器；
15、电光频率变换器，用于将待传输本振信号通过第一光分路器输出的第一路光载波转换到光域，得到中心站本振光信号；
16、第一光移频器，用于根据第一移频调节单元送来的第一移频驱动信号对第一光分路器输出的第二路光载波进行移频，得到中心站移频光信号；
17、第一光合路器，用于将中心站本振光信号和中心站移频光信号合为一路，得到中心站复合光信号；
18、光隔离器，用于使第一光合路器输出的中心站复合光信号单向传输至迈克尔逊干涉仪；
19、迈克尔逊干涉仪，用于将输入的中心站复合光信号耦合为两路，第一路作为输出复合光信号输出到光纤链路，形成迈克尔逊干涉仪第一臂，第二路作为本地复合光信号，所述本地复合光信号作为参考形成迈克尔逊干涉仪第二臂，所述本地复合光信号与从光纤链路环回的远端环回复合光信号一起输出到第一移频调节单元；以及
20、第一移频调节单元，用于通过迈克尔逊干涉仪送来的本地复合光信号和远端环回复合光信号提取出中心站单元至远端用户单元之间的光纤链路的相位/频率波动信息，并输出对应的第一移频驱动信号。
21、进一步的，所述迈克尔逊干涉仪包括第一光耦合器、第一法拉第反射镜以及连接第一光耦合器的光纤链路，所述第一光耦合器的第一端作为迈克尔逊干涉仪的第一端与光隔离器的输出端连接，第二端与第一移频调节单元的输入端连接，第三端与单纤双向串连光链路连接，第四端与第一法拉第反射镜连接。
22、进一步的，所述第一移频调节单元包括第一光探测器、第一电滤波器、第二电滤波器、第一电混频器、第三电滤波器和锁相频率源，所述第一光探测器的输入端作为第一移频调节单元的输入端与迈克尔逊干涉仪连接，所述第一光探测器的输出端分别与第一电滤波器的输入端和第二电滤波器的输入端电连接，所述第一电滤波器的输出端和第二电滤波器的输出端分别与第一电混频器的两个输入端电连接，所述第一电混频器的输出端通过第三电滤波器与锁相频率源电连接，所述锁相频率源的输出端作为第一移频调节单元的输出端与第一光移频器的电输入端电连接；
23、所述第一光探测器用于对本地复合光信号中的中心站本振光信号和远端环回复合光信号中的环回本振光信号进行拍频，产生第一相位延迟微波信号；以及对本地复合光信号中的中心站移频光信号和远端环回复合光信号中的环回移频光信号进行拍频，产生第二相位延迟微波信号；所述第一电混频器用于对第一相位延迟微波信号和第二相位延迟微波信号进行混频，产生锁相参考信号，所述锁相频率源用于根据锁相参考信号的频率产生对应频率的第一移频驱动信号。
24、进一步的，所述远端用户单元包括
25、第二光路由器，用于从光纤链路接收输出复合光信号并提取出中心站本振光信号作为第一远端本振光信号送给第三光移频器的第一光端，提取出中心站移频光信号作为第一远端移频光信号送给第四光移频器的第一光端；以及将从第三光移频器返回的第三远端本振光信号和从第四光移频器返回的第三远端移频光信号复合为一路，形成远端环回复合光信号输出至光纤链路；
26、第一频率源，用于产生第一频率信号；
27、第三光移频器，用于根据第一频率信号对第一远端本振光信号进行移频得到第二远端本振光信号，并从其第二光端输出至双向光耦合反射器的第一端；以及对从其第二光端环回的第二远端本振光信号进行移频，得到第三远端本振光信号，并从其第一光端输出至第二光路由器；
28、第二频率源，用于产生第二频率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：包括中心站单元、远端用户单元和多个下载用户单元，多个所述下载用户单元通过光纤链路串联连接形成单纤双向串连光链路，所述光纤链路为单纤链路；所述单纤双向串连光链路的一端与中心站单元连接，另一端与远端用户单元连接；
2.如权利要求1所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述中心站本振光信号的频率为νLD+νRF；所述中心站移频光信号的频率为νLD+νt；
3.如权利要求2所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述中心站单元包括
4.如权利要求3所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述迈克尔逊干涉仪包括第一光耦合器、第一法拉第反射镜以及连接第一光耦合器的光纤链路，所述第一光耦合器的第一端作为迈克尔逊干涉仪的第一端与光隔离器的输出端连接，第二端与第一移频调节单元的输入端连接，第三端与单纤双向串连光链路连接，第四端与第一法拉第反射镜连接。
5.如权利要求3所述的基于频率调谐的高
6.如权利要求1～5任一项所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述远端用户单元包括
7.如权利要求6所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述双向光耦合反射器包括第三光耦合器和第二法拉第反射镜，所述第三光耦合器的第一端作为双向光耦合反射器的第一端与第三移频器的第二端连接，第二端作为双向光耦合反射器的第二端与第四移频器的第二端连接，第三端作为双向光耦合反射器的第三端与第四光探测器连接，第四端与第二法拉第反射镜连接。
8.如权利要求1～5任一项所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述下载用户单元还原的第二输出本振信号的频率为
9.如权利要求8所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述下载用户单元包括
10.如权利要求9所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述第二移频调节单元包括第二光探测器、第四电滤波器、第五电滤波器、第二电混频器和电二分频器，所述第二光探测器的输入端作为第二移频调节单元的输入端与第二光合路器的输出端连接，所述第二光探测器的输出端分别与第四电滤波器的输入端和第五电滤波器的输入端电连接，所述第四电滤波器的输出端和第五电滤波器的输出端分别与第二电混频器的两个输入端电连接，所述第二电混频器的输出端与电二分频器的输入端电连接，所述电二分频器的输出端作为第二移频调节单元的输出端与第二光移频器的电输入端电连接；
...【技术特征摘要】
1.一种基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：包括中心站单元、远端用户单元和多个下载用户单元，多个所述下载用户单元通过光纤链路串联连接形成单纤双向串连光链路，所述光纤链路为单纤链路；所述单纤双向串连光链路的一端与中心站单元连接，另一端与远端用户单元连接；
2.如权利要求1所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述中心站本振光信号的频率为νld+νrf；所述中心站移频光信号的频率为νld+νt；
3.如权利要求2所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述中心站单元包括
4.如权利要求3所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述迈克尔逊干涉仪包括第一光耦合器、第一法拉第反射镜以及连接第一光耦合器的光纤链路，所述第一光耦合器的第一端作为迈克尔逊干涉仪的第一端与光隔离器的输出端连接，第二端与第一移频调节单元的输入端连接，第三端与单纤双向串连光链路连接，第四端与第一法拉第反射镜连接。
5.如权利要求3所述的基于频率调谐的高精度分布式宽带微波光子本振传递系统，其特征在于：所述第一移频调节单元包括第一光探测器、第一电滤波器、第二电滤波器、第一电混频器、第三电滤波器和锁相频率源，所述第一光探测器的输入端作为第一移频调节单元的输入端与迈克尔逊干涉仪连接，所述第一光探测器的输出端分别与第一电滤波器的输入端和第二电滤波器的输入端电连接，所述第一电滤波器的输出端和第二电滤波器的输出端分别与第一电混频器的两个输入端电连接，所述第一电混频器的输出端通过第三电滤波器与锁相频率源电连...
【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，瞿鹏飞，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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