【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测频设备，具体涉及基于光频梳和循环移频的测频装置。
技术介绍
1、当前对微波信号频率测量的需求逐渐朝着更大的带宽与更高的测量精度方向发展，一些传统的电子学方法进行微波频率的测量功耗高，带宽有限，在复杂的电磁环境下测量性能易受影响。利用光学器件带宽大、抗干扰能力强、功耗低的特点，使得基于光子学的手段为微波信号频率的测量提供了新的途径与独特的优势。当前的微波光子测频技术本质上是将不容易直接测量的微波频率信息转换为其他容易测量的信息，如将频率信息转换为功率、脉冲到达时间或空间分布等，但是难以同时满足多频率、高精度与大带宽的需求。通过循环移频的方式实现微波频率的初步测量，通过傅里叶变换的方法进一步提高频率测量的精度，能够同时进行多个频率成分的测量，可以实现宽带高精度测频要求。但是循环移频的方案随着移频环路循环次数的增加，不可避免的会累积环路噪声，导致最终测频的检测信噪比降低，同时输出噪底增加会压缩测频动态范围，由于每次循环均会存在时间延迟，要实现宽带测频，需要的循环次数较多，导致测频时间较长，通过循环移频方式进行测频的方案，存在测频时间长，高频测量信噪比低动态小的不足。因此，提出一种宽带高信噪比高动态快速响应的测频装置显得尤为重要。
技术实现思路
1、为了解决
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出的基于光频梳和循环移频的测频装置。
2、本专利技术提出的基于光频梳和循环移频的测频装置，包括：激光器、光分束器、电光强度调制器、光循环移频环路、光频梳产生单元、光合束器、
3、激光器输出激光经过光分束器分为两路光信号，其中一路经过电光强度调制器完成射频输入信号电光转换，并输出光载射频信号，该光载射频信号经过光循环移频环路完成循环移频，并输出循环移频光载射频信号；另一路经过光频梳产生单元生成光频梳信号，循环移频光载射频信号与光频梳信号共同输入光合束器中进行合束，合束后的光信号经过多通道光滤波器完成频谱滤波；频谱滤波的光信号经过多通道光电探测器完成光电探测；各光电探测通道输出电信号经过多通道低通滤波器完成低通滤波；各低通滤波通道输出电信号经过多通道采集处理单元完成信号采集及测频处理。
4、优选地，光循环移频环路对输入的光信号进行循环移频，每循环一次移频量为fa，循环次数为m。
5、优选地，激光器频率为fl0，该频率激光经过光频梳产生单元产生n个频率梳齿的光频梳，光频梳梳齿频率分别为fl0、…、fl(n-1)，所有相邻频率梳齿之间频率间隔均为m×fa。
6、优选地，多通道光滤波器具有n个滤波通道，其中第n个滤波通道滤波起始频率为fl(n-1)，所有光滤波通道的带宽均为m×fa。
7、优选地，多通道光电探测器具有n个光电探测通道，每个光电探测通道分别对每个滤波通道输出光信号进行光电探测，所有光电探测通道的带宽均大于或等于m×fa。
8、优选地，多通道低通滤波器具有n个低通滤波通道，所有低通滤波通道的低通截止频率均为fa。
9、优选地，多通道采集处理单元具有n个采集处理通道，每个采集处理通道分别对每个低通滤波通道输出电信号进行信号采集和傅里叶变换，最终在多通道采集处理单元中进行每个采集处理通道频谱数据的拼接和频率测量。
10、优选地，光循环移频环路包括光开关、光纤耦合器、半导体光放大器、光滤波器、声光移频器及延时光纤；电光强度调制器输出的光载射频信号经过光开关完成光脉冲调制，调制后的光脉冲输入由光纤耦合器、半导体光放大器、光滤波器、声光移频器及延时光纤组成的移频环路中以完成循环移频。
11、优选地，光开关的打开时间小于或等于光信号在后面循环结构中进行一次循环所需的时间。
12、本专利技术采用循环移频结合傅里叶变换的方法实现宽带高精度频率测量，采用光频梳作为本振光源，结合多通道光滤波器实现射频频谱的子带划分，各子带可实现并行测频，减少移频环路循环次数，缩短环路循环时间，降低多次循环引起的噪声积累，提高射频信号频率测量检测信噪比及动态范围，以适应宽带高精度高信噪比高动态快速响应的频率测量需求，与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
13、1、本专利技术通过光循环移频环路进行循环移频的方式实现微波频率的初步测量，通过多通道采集处理单元对采集信号进行傅里叶变换的方法进一步提高频率测量的精度，能够同时进行多个频率成分的测量，可以实现宽带高精度测频要求。
14、2、本专利技术采用光频梳作为本振光源，结合多通道光滤波器进行频谱划分，实现射频频谱的子带划分，对各子带并行测频，可有效缩短移频环路的循环时间，降低多次循环引起的噪声积累，提高射频信号频率测量检测信噪比及动态范围。
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1.基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，包括：激光器(1)、光分束器(2)、电光强度调制器(3)、光循环移频环路(4)、光频梳产生单元(5)、光合束器(6)、多通道光滤波器(7)、多通道光电探测器(8)、多通道低通滤波器(9)和多通道采集处理单元(10)；
2.根据权利要求1所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，光循环移频环路(4)对输入的光信号进行循环移频，每循环一次移频量为fA，循环次数为M。
3.根据权利要求2所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，激光器(1)频率为fL0，该频率激光经过光频梳产生单元(5)产生N个频率梳齿的光频梳，光频梳梳齿频率分别为fL0、…、fL(N-1)，所有相邻频率梳齿之间频率间隔均为M×fA。
4.根据权利要求2所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，多通道光滤波器(7)具有N个滤波通道，其中第n个滤波通道滤波起始频率为fL(n-1)，所有光滤波通道的带宽均为M×fA。
5.根据权利要求2所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，多通道光电探测器(8
6.根据权利要求2所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，多通道低通滤波器(9)具有N个低通滤波通道，所有低通滤波通道的低通截止频率均为fA。
7.根据权利要求1所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，多通道采集处理单元(10)具有N个采集处理通道，每个采集处理通道分别对每个低通滤波通道输出电信号进行信号采集和傅里叶变换，最终在多通道采集处理单元(10)中进行每个采集处理通道频谱数据的拼接和频率测量。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，光循环移频环路(4)包括光开关(41)、光纤耦合器(42)、半导体光放大器(43)、光滤波器(44)、声光移频器(45)及延时光纤(46)；电光强度调制器(3)输出的光载射频信号经过光开关(41)完成光脉冲调制，调制后的光脉冲输入由光纤耦合器(42)、半导体光放大器(43)、光滤波器(44)、声光移频器(45)及延时光纤(46)组成的移频环路中以完成循环移频。
9.根据权利要求8所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，光开关(41)的打开时间小于或等于光信号在后面循环结构中进行一次循环所需的时间。
...【技术特征摘要】
1.基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，包括：激光器(1)、光分束器(2)、电光强度调制器(3)、光循环移频环路(4)、光频梳产生单元(5)、光合束器(6)、多通道光滤波器(7)、多通道光电探测器(8)、多通道低通滤波器(9)和多通道采集处理单元(10)；
2.根据权利要求1所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，光循环移频环路(4)对输入的光信号进行循环移频，每循环一次移频量为fa，循环次数为m。
3.根据权利要求2所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，激光器(1)频率为fl0，该频率激光经过光频梳产生单元(5)产生n个频率梳齿的光频梳，光频梳梳齿频率分别为fl0、…、fl(n-1)，所有相邻频率梳齿之间频率间隔均为m×fa。
4.根据权利要求2所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，多通道光滤波器(7)具有n个滤波通道，其中第n个滤波通道滤波起始频率为fl(n-1)，所有光滤波通道的带宽均为m×fa。
5.根据权利要求2所述的基于光频梳和循环移频的测频装置，其特征在于，多通道光电探测器(8)具有n个光电探测通道，每个光电探测通道分别对每个滤波通道输出光信号进行光电探测，所有光电探测通道的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国，戴泽璟，赵丁雷，田朝辉，杨振宇，王润，童阳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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