【技术实现步骤摘要】
本申请涉及频率测量的领域，尤其涉及一种基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量装置及方法。
技术介绍
1、在电子对抗、无线通信等系统中，往往需要对未知微波信号的参数进行测量，测量的参数主要包括射频信号频率、到达角度、信号类型等，其中，微波信号频率的测量至关重要。
2、瞬时频率测量(instantaneous frequency measurement，ifm)技术是指在信号持续的短周期内对未知信号的频率进行快速的测量。随着射频系统的工作带宽逐渐增大，传统的电子系统由于“电子瓶颈”的限制难以完成宽带ifm的任务。
3、基于微波光子技术的ifm方法利用微波光子技术大带宽、抗电磁干扰特点，在光域对信号进行处理，能极大的扩展系统带宽，具有瞬时带宽大、工作频率范围宽、抗电磁干扰等优势。目前基于微波光子技术的微波频率测量系统主要有频率-功率映射型、频率-时间映射型，以及频率-空间映射型等。频率-功率映射型利用了特定系统的中不同频率信号的幅度响应不同的特性，通过对输出信号的功率进行测量，从而计算出待测信号的频率，此类方案结构相对简单，但通常不能对多音信号进行测量。频率-时间映射型利用不同频率的光信号在介质中的传输时间不同的特性，将不同频率信号在时域上进行分离，通过对信号的时延进行测量从而计算出信号频率，此类方案能够对多频信号进行测量，但是精度一般较差；频率-空间映射型将光谱划分为多个小区间，将不同频率的信号在空间上分离从而将其探测，此类方案能测量多音信号且容易拓扑，但拓扑成本较高，且精度也相对较差。扫描型测频方案通过不断
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量装置及方法，旨在解决现有测量方式的测量精度较差的问题。
2、为实现上述目的，本申请提供一种基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量装置，包括：激光器，激光器用于输出光载波信号；光功分器，输入端连接激光器的输出端；至少两个调制器，每个调制器的输入端对应连接光功分器的输出端，射频端连接有本振信号源，输出端连接有光电探测器；电功分器，输入端连接待测rf信号，输出端连接每个调制器的射频端；频谱处理器，连接所有光电探测器，频谱处理器用于根据光电探测器输出的信号确定待测rf信号的频率；其中，每个本振信号源的频率不同。
3、可选地，调制器包括三个。
4、本申请还提供一种基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法，采用权利要求1的测量装置，包括：激光器输出连续光载波通过光功分器分为多个光路，每个光路上的光信号进入对应的调制器的输入端；待测rf信号通过电功分器分为与光路数量相同的电信号，每个电信号进入对应调制器的一射频端口；每个电本振信号源的输出信号输入对应调制器的另一射频端口，调制器利用电本振信号源的输出信号及光信号对待测rf信号进行调制，得到调制信号；每个调制信号输入对应的光电探测器，光电探测器将调制信号转换为电信号；所有电信号进入频谱处理器，频谱处理器根据电信号确定与待测rf信号进行拍频的光梳的位置，并根据光梳的位置、电信号及预设参数关系，确定待测rf信号的频率。
5、可选地，预设参数关系包括第一预设参数关系和第二预设参数关系，第一预设参数关系为：
6、frf＝kflo1-fif1
7、第二预设参数关系为：
8、frf＝kflo1+fif1
9、式中，flo1为电本振信号源的频率，fif1为与电本振信号源对应的光电探测器输出的电信号的频率，k为光梳的位置。
10、可选地，根据电信号确定与待测rf信号进行拍频的光梳的位置，并根据光梳的位置、电信号及预设参数关系，确定待测rf信号的频率，包括：将任意两个相邻光路作为第一光路和第二光路；确定第一光路和第二光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值，及对应两个调制器的光梳间隔的差值，根据两个差值的比值，确定与待测rf信号进行拍频的光梳的位置；根据光梳的位置、第一光路对应的调制器的光梳间隔、第一光路对应的光电探测器输出的电信号的频率，及预设参数关系，确定待测rf信号的频率。
11、可选地，在确定第一光路和第二光路中任一光电探测器输出的频谱数量与待测rf信号的频率的数量不一致时，方法还包括：将剩余光路中的任一光路作为第三光路；根据第一光路和第三光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值，及对应两个调制器的光梳间隔的差值，根据两个差值的比值，确定与待测rf信号进行拍频的光梳的位置；根据光梳的位置、第一光路对应的调制器的光梳间隔、第一光路对应的光电探测器输出的电信号的频率，及预设参数关系，确定待测rf信号的频率。
12、可选地，根据电信号确定与待测rf信号进行拍频的光梳的位置，并根据光梳的位置、电信号及预设参数关系，确定待测rf信号的频率，包括：将任意三个相邻光路作为第一光路、第二光路和第三光路；确定第一光路和第二光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值，及对应两个调制器的光梳间隔的差值，根据两个差值的比值，确定与待测rf信号进行拍频的光梳的位置；根据光梳的位置、第一光路对应的调制器的光梳间隔、第一光路对应的光电探测器输出的电信号的频率，及预设参数关系，确定第一测量结果；根据第一光路和第三光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值，及对应两个调制器的光梳间隔的差值，根据两个差值的比值，确定与待测rf信号进行拍频的光梳的位置；根据光梳的位置、第一光路对应的调制器的光梳间隔、第一光路对应的光电探测器输出的电信号的频率，及预设参数关系，确定第二测量结果；将第一测量结果和第二测量结果中相同的频率作为待测rf信号的频率。
13、可选地，若第一光路和第二光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值为正，预设参数关系为第一预设参数关系；若第一光路和第二光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值为负，预设参数关系为第二预设参数关系。
14、可选地，若第一光路和第三光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值为负，预设参数关系为第一预设参数关系；若第一光路和第二光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值为正，预设参数关系为第二预设参数关系。
15、与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
16、本专利技术的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量装置，通过光功分器将激光器输出的光载波信号分为多个光路，同时通过电功分器将待测rf信号对应分为多个分量，并对应设置调制器、本振信号源，在调制器接收多音信号时，不同频率的信号都会跟相应的光梳齿进行拍频，从而在二维的频谱中产生不同的中频信号，根据各个中频信号的频率，就能够计算出多音信号中各个信号的频率；通过改变本振信号的频率和功率就能够在不增加额外器件的情况下改变系统的测量带宽，因此既保留拓扑灵活性高的优点，同时还解决了拓本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量装置，其特征在于，所述调制器包括三个。
3.一种基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法，其特征在于，采用权利要求1所述的测量装置，包括：
4.根据权利要求3所述的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法，其特征在于，所述预设参数关系包括第一预设参数关系和第二预设参数关系，所述第一预设参数关系为：
5.根据权利要求4所述的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法，其特征在于，所述根据所述电信号确定与所述待测RF信号进行拍频的光梳的位置，并根据所述光梳的位置、所述电信号及预设参数关系，确定待测RF信号的频率，包括：
6.根据权利要求5所述的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法，其特征在于，在确定所述第一光路和所述第二光路中任一光电探测器输出的频谱数量与待测RF信号的频率的数量不一致时，所述方法还包括：
7.根据权利要求3所述的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法
8.根据权利要求4或7所述的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法，其特征在于，若所述第一光路和所述第二光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值为正，所述预设参数关系为第一预设参数关系；若所述第一光路和所述第二光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值为负，所述预设参数关系为第二预设参数关系。
9.根据权利要求5或7所述的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法，其特征在于，若所述第一光路和所述第三光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值为负，所述预设参数关系为第一预设参数关系；若所述第一光路和所述第二光路对应的光电探测器输出的电信号的频率的差值为正，所述预设参数关系为第二预设参数关系。
...【技术特征摘要】
1.一种基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量装置，其特征在于，所述调制器包括三个。
3.一种基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法，其特征在于，采用权利要求1所述的测量装置，包括：
4.根据权利要求3所述的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法，其特征在于，所述预设参数关系包括第一预设参数关系和第二预设参数关系，所述第一预设参数关系为：
5.根据权利要求4所述的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法，其特征在于，所述根据所述电信号确定与所述待测rf信号进行拍频的光梳的位置，并根据所述光梳的位置、所述电信号及预设参数关系，确定待测rf信号的频率，包括：
6.根据权利要求5所述的基于简易三光梳的宽带多信号瞬时频率测量方法，其特征在于，在确定所述第一光路和所述第二光路中任一光电探测器输出的频谱数量与待测rf信号的频率的数量不一...
【专利技术属性】
技术研发人员：高永胜，吴远梁，翟伟乐，张东琳，谭佳俊，崔万照，庞晓炎，李立，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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