【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通感一体雷达，具体涉及一种基于微波光子技术的通感一体雷达装置及方法。
技术介绍
1、传统雷达系统使用微波信号进行探测和跟踪目标，然而，微波信号在长距离传输中容易受到信号衰减、噪声和干扰的影响，此外，由于微波信号的频率范围有限，雷达分辨率和探测能力受到一定的限制。
2、基于微波光子技术的雷达技术结合了微波和光学技术的优点，可实现高性能的雷达应用，光子技术利用光信号的高频率和低损耗特性，可以增强雷达系统的性能，并提供更高的分辨率和灵敏度。然而，现有的基于微波光子技术的雷达方案，工作带宽过低，只有2ghz左右，频谱资源利用率低，其次，现有技术方案普遍运用强度调制，强度调制在工作环境中易受到干扰，导致信号传输不稳定。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种基于微波光子技术的通感一体雷达装置及方法。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、基于微波光子技术的通感一体雷达装置，包括雷达发射端、雷达接收端以及通信解调端；
4、雷达发射端，将通信信号加载到雷达信号的频谱中，产生并发射包含通信信号的雷达信号；
5、雷达接收端，接收物体反射的雷达信号，经过处理后输入计算机进行处理计算；
6、通信解调端，接收雷达信号并获取其中的通信信号，计算机处理解调通信信号。
7、进一步的，雷达发射端具体包括第一光源、第一电光调制器、第一光滤波器、光放大器、第一光耦合
8、其中，第一光源、第一电光调制器、第一光滤波器、光放大器、第一光耦合器、第二光耦合器依次光纤连接；
9、第二光耦合器输出两路，一路光纤连接第二光滤波器，另一路光纤连接第三光耦合器；
10、第二光滤波器、iq调制器、第三光耦合器以及第一光电探测器依次光纤连接，第一光电探测器、第一电放大器以及雷达发射天线依次电路连接；
11、信号源分别与第一电光调制器和iq调制器电路连接，信号源产生线性调频信号输入第一电光调制器，产生通信信号输入iq调制器。
12、进一步的，雷达接收端具体包括雷达接收天线、第二电放大器、第二电光调制器、第二光电探测器、第一电滤波器、数模转换器以及第一计算机；
13、雷达接收天线、第二电放大器以及第二电光调制器依次电路连接；
14、第二光电探测器、第一电滤波器、数模转换器以及第一计算机依次电路连接；
15、第二电光调制器与第二光电探测器光纤连接。
16、进一步的，第一光耦合器还与第二电光调制器光纤连接，输入雷达接收端的参考信号至第二电光调制器。
17、进一步的，通信解调端具体包括通信接收天线、第三电放大器、第二光源、第三电光调制器、第三光滤波器、第三光电探测器、第二电滤波器、第四电放大器、混频器、第二计算机以及信号源；
18、通信接收天线、第三电放大器、第三电光调制器依次电路连接；
19、第三光电探测器、第二电滤波器、第四电放大器、混频器、第二计算机依次电路连接；
20、第二光源、第三电光调制器、第三光滤波器、第三光电探测器依次光纤连接；
21、信号源与混频器电路连接，产生本振信号输入混频器。
22、本专利技术还包括基于提供的通感一体雷达装置的探测及通信方法，方法包括：
23、雷达信号发射，将通信信号加载到雷达信号的频谱中，产生并发射包含通信信号的雷达信号；
24、雷达信号接收，接收物体反射的雷达信号，经过处理后输入计算机进行处理计算，获取待测物体位置信息；
25、通信解调，接收雷达信号并获取其中的通信信号，经过计算机处理解调通信信号，获取通信信息。
26、进一步的，雷达信号发射具体包括：
27、第一光源输出单波长的光信号，作为光载波；
28、第一电光调制器将信号源产生的线性调频信号调制到光信号上，其中，光源角频率为ωc，调制信号的中心角频率为ωrf，经过第一电光调制器产生多个边带；第一电光调制器工作在不同的偏压点上，产生不同的边带结果，实现倍频；第一光滤波器滤除低阶光边带，得到一个高频信号；该高频信号经过光放大器放大后，经第一光耦合器后分为两路，其中一路再经过第二光耦合器分为上路和下路；
29、上路将+n阶边带信号用第二光滤波器选出作为通信一路的载波，然后输入至iq调制器中，令iq调制器工作在cs-ssb状态，将信号源产生的通信信号调制在±1阶边带，然后利用第三光耦合器，将被通信信号调制后的光信号与下路的两个n阶光边带合并到同一路，再利用第一光电探测器拍频，产生包含通信信号的雷达信号，雷达信号经过第一电放大器放大后，雷达发射天线将信号辐射到自由空间。
30、进一步的，经过第一光耦合器后的另一路信号输入雷达接收端的第二电光调制器，作为参考信号。
31、进一步的，雷达信号接收具体包括：
32、雷达信号经过物体反射后被雷达接收天线接收，接收的雷达信号经第二电放大器放大后加载到第二电光调制器上，雷达信号与参考信号在第二光电探测器进行拍频，再经过第一电滤波器进入数模转换器，由数模转换器进行采集处理后，输入第一计算机进行计算处理，获得待测物体位置信息。
33、进一步的，通信解调具体包括：
34、第二光源发出激光作为载波，输入第三电光调制器；
35、雷达信号被通信接收天线接收，经过第三电放大器放大后输入到第三电光调制器上，经过第三光滤波器滤出通信信号和雷达信号交调产生的通信信号，通信信号进入第三光电探测器进行光电转换，再经过第二电滤波器选出通信波段信号，通过第四电放大器进行放大后输入混频器，同时，信号源产生本振信号输入进混频器，混频器处理后输入至第二计算机进行数字信号处理解调通信信号，获取通信信息。
36、本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
37、1、本专利技术基于微波光子技术实现通感一体雷达，利用微波光子的倍频技术，把低频窄带信号转变高频宽带雷达信号，实现在光上获得六倍频、八倍频等效果；通过在微波光子雷达链路中添加一路通信信号，实现将通信信号加载到雷达信号上去，实现频分复用，提高了频谱利用率，降低系统成本；在通信接收中利用微波光子中的交调技术，将原本混叠在雷达信号中的通信信号还原到低频上去，实现高质量的信号解调，可以在低成本的情况下实现高速的通信；本专利技术雷达装置还兼具微波光子雷达的技术优势，如大带宽、高分辨率、长距离、可通信等优点。
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1.基于微波光子技术的通感一体雷达装置，其特征在于，包括雷达发射端、雷达接收端以及通信解调端；
2.根据权利要求1所述的基于微波光子技术的通感一体雷达装置，其特征在于，雷达发射端具体包括第一光源、第一电光调制器、第一光滤波器、光放大器、第一光耦合器、第二光耦合器、第二光滤波器、IQ调制器、信号源、第三光耦合器、第一光电探测器、第一电放大器以及雷达发射天线；
3.根据权利要求2所述的基于微波光子技术的通感一体雷达装置，其特征在于，雷达接收端具体包括雷达接收天线、第二电放大器、第二电光调制器、第二光电探测器、第一电滤波器、数模转换器以及第一计算机；
4.根据权利要求3所述的基于微波光子技术的通感一体雷达装置，其特征在于，第一光耦合器还与第二电光调制器光纤连接，输入雷达接收端的参考信号至第二电光调制器。
5.根据权利要求1所述的基于微波光子技术的通感一体雷达装置，其特征在于，通信解调端具体包括通信接收天线、第三电放大器、第二光源、第三电光调制器、第三光滤波器、第三光电探测器、第二电滤波器、第四电放大器、混频器、第二计算机以及信号源；>
6.基于权利要求1-5任一项所述通感一体雷达装置的探测及通信方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的探测及通信方法，其特征在于，雷达信号发射具体包括：
8.根据权利要求6所述的探测及通信方法，其特征在于，经过第一光耦合器后的另一路信号输入雷达接收端的第二电光调制器，作为参考信号。
9.根据权利要求7所述的探测及通信方法，其特征在于，雷达信号接收具体包括：
10.根据权利要求7所述的探测及通信方法，其特征在于，通信解调具体包括：
...【技术特征摘要】
1.基于微波光子技术的通感一体雷达装置，其特征在于，包括雷达发射端、雷达接收端以及通信解调端；
2.根据权利要求1所述的基于微波光子技术的通感一体雷达装置，其特征在于，雷达发射端具体包括第一光源、第一电光调制器、第一光滤波器、光放大器、第一光耦合器、第二光耦合器、第二光滤波器、iq调制器、信号源、第三光耦合器、第一光电探测器、第一电放大器以及雷达发射天线；
3.根据权利要求2所述的基于微波光子技术的通感一体雷达装置，其特征在于，雷达接收端具体包括雷达接收天线、第二电放大器、第二电光调制器、第二光电探测器、第一电滤波器、数模转换器以及第一计算机；
4.根据权利要求3所述的基于微波光子技术的通感一体雷达装置，其特征在于，第一光耦合器还与第二电光调制器光纤连接，输入雷达接收端的参考信号至第二电光调制器。
【专利技术属性】
技术研发人员：张杰君，龚文星，陈敬旭，郑瑞祺，黄海坤，莫宝杭，冯新焕，沃江海，王旭东，曹元，姚建平，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：
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