System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种光域辅助的信号信噪比提升系统及方法技术方案_技高网

一种光域辅助的信号信噪比提升系统及方法技术方案

技术编号:44095247 阅读:4 留言:0更新日期:2025-01-21 12:29
本发明专利技术公开了一种光域辅助的信号信噪比提升系统及方法,属于微波光子及雷达技术领域。所述系统包括第一光信号,从激光器,光纤,其中,所述第一光信号作为输入信号,通过光纤注入所述从激光器;所述从激光器用于接收第一光信号,经过非线性光子谐振放大后输出第二光信号,其中,所述从激光器工作在光注入锁定状态,所述在光注入锁定状态为从激光器自由振荡的波长与第一光信号的波长差值满足预设范围,以及从激光器的输出光功率和第一光信号的光功率成弱注入比例关系。本发明专利技术以精简的架构实现了信号和噪声的差异化放大,放大信号的同时抑制了噪声,从新维度改善了微波链路噪声性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微波光子及雷达,具体涉及一种光域辅助的信号信噪比提升系统及方法


技术介绍

1、噪声系数是雷达接收机的重要核心指标,代表信号经过微波链路恶化情况,直接决定着雷达接收系统输出信号的质量,也直接影响着雷达后端信息的获取效率及准确度。高信噪比、低灵敏度是现代电子接收机的重要指标和核心诉求,对雷达和电子侦察来说它代表着更远的侦察距离、更高的截获概率、更低的误警率和虚警率,对通信、遥感和导航来说它代表着更好的通信质量、更高的位置精度。

2、传统微波器件在对接收信号放大/衰减过程中由于器件热噪声等自身因素引入了额外噪声,使得信号经过微波器件的信噪比都会恶化,致使微波链路噪声系数增加,微波链路级联器件越多、系统越复杂,该恶化现象越严重。因此,改善提升系统链路的信噪比、降低其噪声系数,是各类接收机发挥其最大性能不可避免面临的难题和难以突破的瓶颈。

3、现有雷达接收系统多采用前端相控阵列接收、后端脉冲相干积累或脉冲压缩方式将微弱的回波信号放大到具有一定信噪比的状态,提升接收信号信噪比直至满足检测阈值。相控阵列接收采用空域多通道接收方式,每路信号相干、噪声非相干,将多路信号进行结合时信噪比得到相比于输入信号的提升;脉冲相干积累是将时域不同时刻的多个脉冲进行相干累积,每个脉冲间信号相干、噪声非相干,长时间积累提升脉冲信号的信噪比;脉冲压缩方法是从频域将宽带信号进行匹配处理,使用与宽带信号一致的脉冲压缩信号,噪声与之非相干,从而提升信号检测信噪比。这些方法中,只有相控阵列接收方法为硬件提升信噪比的方法,但需要多路同步接收,增加了系统复杂程度。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种光域辅助的信号信噪比提升系统及方法,从光域维度进行探索,将信号和噪声进行差异化放大,提高接收信号系统信噪比,在放大信号同时抑制噪声,实现了在软件处理前的硬件电路上将输入信号的信噪比提升。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种光域辅助的信号信噪比提升系统,所述系统包括第一光信号,从激光器,光纤,其中,

4、所述第一光信号作为输入信号,通过光纤注入所述从激光器;

5、所述从激光器用于接收第一光信号,经过非线性光子谐振放大后输出第二光信号,其中,所述从激光器工作在光注入锁定状态,所述光注入锁定状态为从激光器自由振荡的波长与第一光信号的波长差值满足预设范围,以及从激光器的输出光功率和第一光信号的光功率成弱注入比例关系。

6、另一方面,本专利技术提供一种光域辅助的信号信噪比提升方法,包括:

7、步骤1,将第一光信号通过保偏光纤注入从激光器;

8、步骤2、所述从激光器接收第一光信号,经过非线性光子谐振放大后输出第二光信号,其中,所述从激光器工作在光注入锁定状态,所述光注入锁定状态为从激光器自由振荡的波长与第一光信号的波长差值满足预设范围,以及从激光器的输出光功率和第一光信号的光功率成弱注入比例关系。

9、第三方面,本专利技术提供一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储器,用于存储一个或多个程序;其中,当一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行使,使得所述一个或多个处理器实现前述的一种光域辅助的信号信噪比提升方法。

10、第四方面,本专利技术提供一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时能够使处理器实现前述的一种光域辅助的信号信噪比提升方法。

11、本专利技术的有益效果在于:

12、本专利技术从光域角度对信号信噪比进行提升,利用光子谐振放大和光注入锁定技术,不需要多路信号同时测量,可以提升单路的微波/光信号的信噪比;以精简的架构同时实现了信号和噪声的差异化放大,放大信号的同时抑制了噪声,从新维度改善了微波链路噪声性能。

13、本专利技术不仅可以对输入电信号的信噪比进行提升,结合低噪声放大器实现近零甚至负噪声放大,同时也可以实现对光信号的负噪声系数放大,对微波光子系统的灵敏度进行大幅提升和帮助。

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【技术保护点】

1.一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,所述系统包括第一光信号,从激光器,光纤,其中,

2.根据权利要求1所述的一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,所述光注入锁定状态下,注入功率越高,第一光信号与从激光器之间允许的自由振荡波长差值越大。

3.根据权利要求1所述的一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,所述第一光信号为被第一微波信号调制的光信号或含有被测品信息的激光信号,所述第一微波信号为单音信号、多音信号、宽带信号的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,当进入光注入锁定状态后,所述从激光器与第一光信号锁定,第一光信号迫使从激光器工作在注入频率,输出第二光信号的波长与第一光信号一致。

5.根据权利要求1所述的一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,所述光纤为保偏光纤。

6.根据权利要求1所述的一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,所述系统还包括主激光器、光电调制器、光滤波器、环形器、第一光纤耦合器、第二光纤耦合器。

7.根据权利要求6所述的一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,所述主激光器产生原始光信号,第一光纤耦合器将原始光信号分为上下两支路,下支路的原始光信号经过光纤链接到第二光纤耦合器的一个输入端;上支路的原始光信号经过光电调制器将第一微波信号调制在原始光信号上形成第一光信号,经过光滤波器后保留其中一个边带,再经光环行器注入从激光器,从激光器产生的第二光信号经环行器到第二光纤耦合器的另一个输入端,与下支路的原始光信号合束后进入光电探测器转为第二微波信号;所述第一微波信号包含相同频率和带宽的有用微波信号和噪声信号;所述第二微波信号的信噪比优于第一微波信号。

8.一种光域辅助的信号信噪比提升方法,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时能够使处理器实现权利要求8所述的一种光域辅助的信号信噪比提升方法。

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【技术特征摘要】

1.一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,所述系统包括第一光信号,从激光器,光纤,其中,

2.根据权利要求1所述的一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,所述光注入锁定状态下,注入功率越高,第一光信号与从激光器之间允许的自由振荡波长差值越大。

3.根据权利要求1所述的一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,所述第一光信号为被第一微波信号调制的光信号或含有被测品信息的激光信号,所述第一微波信号为单音信号、多音信号、宽带信号的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,当进入光注入锁定状态后,所述从激光器与第一光信号锁定,第一光信号迫使从激光器工作在注入频率,输出第二光信号的波长与第一光信号一致。

5.根据权利要求1所述的一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,所述光纤为保偏光纤。

6.根据权利要求1所述的一种光域辅助的信号信噪比提升系统,其特征在于,所述系统还包括主激光器、光电调制...

【专利技术属性】
技术研发人员:张申达马尉超李王哲王少雷董婧雯
申请(专利权)人:中国科学院空天信息创新研究院
类型:发明
国别省市:

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