微波光子移相器论文-李诚鑫,张宝富,卢麟,滕义超,李建华

微波光子移相器论文-李诚鑫,张宝富,卢麟,滕义超,李建华

导读:本文包含了微波光子移相器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激光光学,微波光子变频,微波光子移相技术,频率可调谐

微波光子移相器论文文献综述

李诚鑫,张宝富,卢麟,滕义超,李建华[1](2019)在《光电振荡环路的微波光子变频与移相技术研究》一文中研究指出微波光子变频与移相技术是微波光子雷达的两个关键技术,若在实现微波光子变频的同时完成移相,可以大幅降低微波光子雷达系统的复杂度和体积。本研究基于光电振荡环路提出一种可同时完成微波光子变频与移相的方法,利用光电振荡环路对基频微波信号进行上变频,通过改变光电振荡器的输出频率,实现1.6~21.16GHz可调谐上变频;调节可调谐激光器的输出波长,利用色散补偿光纤的延迟效应等效改变上变频信号的相位,调谐范围可达50.4°。该方案将微波光子变频与移相技术结合,在拓展光电振荡器应用范围的同时,对微波光子雷达的实用化也有一定借鉴意义。(本文来源于《中国激光》期刊2019年01期)

张亚梅[2](2018)在《基于偏振调制微波光子移相的模拟信号处理》一文中研究指出对宽带信号进行高速处理是下一代多功能一体化射频系统的重要特征和核心能力,但传统的电子信号处理理论和方法面临着“电子瓶颈”等关键挑战。利用光子技术,构建微波光子信号处理系统,可有效克服电子器件在损耗、带宽、电磁干扰、幅相耦合上的种种限制,是高频宽带信号处理的有效解决途径和重要发展趋势。线性信号处理的本质是对信号的幅度和相位进行操控,其中幅度可以通过放大器或者衰减器控制,因而如何利用光子技术实现宽带微波信号的相位控制成为微波光子信号处理的关键。本文研究了宽带、高速的微波光子移相机理,提出了基于偏振调制的微波光子移相方法,该方法具有响应平坦、调节速度快、幅相不相关等特点,分别实现了基频、倍频和混频的微波光子移相结构,分析了各器件参数对移相性能的影响;研究了基于该移相方法的宽带模拟信号处理技术,分别实现了高速相位编码、大时宽带宽积线性调频信号产生、可调谐可重构滤波、宽带镜频抑制等功能。具体研究工作如下:论文首先提出了基于正交圆偏振光波长对的微波光子移相原理,建立了理论模型,通过数值仿真研究了该移相方法的相移特性,克服了传统移相方法由于K-K关系导致的幅相耦合问题。随后,提出了基于偏振调制的基频、倍频和混频微波光子移相方法。通过偏振调制级联边带滤波产生正交圆偏振光波长对,实现了10-40 GHz范围内幅度响应平坦、0-360度连续可调谐、无幅相耦合的微波光子移相;基于级联偏振调制实现了波长不相关的微波光子移相,拓展了系统带宽;基于偏分复用双平行马赫增德尔调制器实现了兼具倍频或混频功能的移相器,进一步将系统的理论带宽提升到1.7-184 GHz,增加了系统的灵活性。论文中还分别分析了上述功能结构中各器件参数对微波光子移相的功率抖动、移相线性度等性能的影响。最后,基于新型移相方法实现了射频系统发射端和接收端的宽带模拟信号处理。在发射端,提出了使用电基带波形驱动微波光子移相系统产生可重构雷达波形的方法,得到了高速的相位编码信号和宽带的线性调频信号;利用相位周期性折迭缠绕的特性,提出了基于驱动信号分段切割的线性调频信号时宽带宽积提升方法,将所产生线性调频信号的时宽带宽积提升了500倍以上。在接收端,利用该移相方法良好的多路拓展性,通过多路加权求和实现了中心频率在整个自由频谱范围内连续可调谐的微波光子滤波;利用混频微波光子移相器中有用信号和镜频信号相位相反的特性,对4 GHz宽带线性调频信号的镜频干扰分量实现了20 dB的抑制。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-09-01)

刘少杰,李兰兰,林涛,张源[3](2019)在《基于载波和边带相位控制的微波光子移相器》一文中研究指出为了实现一种360°相移新型微波光子移相器,通过使用一个相位调制器、延迟线和光学滤波器来控制载波和边带的相位,最终控制射频信号的相位。相位调制器只需控制一个电压来调节移相角度,减少了使用复杂双平行马赫-曾德尔调制器所导致的漂移带来的影响,具有结构简单、成本较低等优点。结果表明,仿真验证的微波光子移相器可以在0GHz~40GHz频率范围内实现从0°~360°的全相移范围,并且在同一输出相位情况下,频率在0GHz~40GHz范围内,功率基本保持不变。此研究对微波光子移相器技术有一定参考意义。(本文来源于《激光技术》期刊2019年03期)

陈大勇[4](2018)在《微波光子信号处理中光子射频移相器的研究》一文中研究指出微波光子移相器是光控相控阵系统中的关键器件,主要用于形成波束网络并进行方向扫描。近年来由于高速发展的相控阵系统对其关键器件移相器提出了更高的性能要求,电子移相器的器件特性显然已经无法满足需求。于是国内外研究机构和学者欲寻求突破电子移相器瓶颈的有效技术手段——光学技术方法。因此研究微波光子移相器具有重大的现实意义。本文研究的主要内容包括:(1)对相控阵天线原理及技术特点进行了介绍,然后对基于光真延时技术(OTTD)、基于矢量和技术以及基于外差混频技术的叁种光子射频移相器的工作原理和技术方案进行了分析及仿真,进而得出其各自的优缺点。(2)提出了基于DPMZM相位可调的微波光子移相器方案。对该方案的系统结构和原理进行分析,并通过VPI仿真平台对该方案的可行性进行验证,结果表明可以通过调节相位调制器(PM)的偏置电压线性地改变射频信号的相移;将该方案与已有移相器方案进行对比分析,结果表明所提方案在未使用光学滤波器前提下,仍可以满足移相器对各方面的要求。(3)提出了基于DPMZM倍频和相位可调的移相器方案。对该方案的系统结构和原理进行分析及仿真,结果证明该方案具有调节方便、相移范围大、输出幅度波动小等优点;还具有倍频和幅度控制功能。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2018-06-30)

张静兰[5](2018)在《微波光子信号处理技术:移相器与混频器》一文中研究指出微波光子学是一门诞生于上世纪九十年代的新兴学科,它结合了微波技术与光学技术的优点,克服了电子器件的“电子瓶颈”,具有高速率、高时间带宽积、低损耗、抗电磁干扰、与光纤通信系统兼容等优良特性。本文提出了几种基于高集成度钛扩散铌酸锂调制器的微波光子混频器和移相器实现方案,主要包含以下几个部分:(1)一种超宽带微波光子移相器方案。结合单边带调制和光滤波器实现单边带,通过改变载波相位来控制输出RF(Radio Frequency,射频)信号的相位。实验结果表明,该移相器的工作范围为2-40GHz,幅值波动小于±1dB,相位波动小于±5?。实验还证明RF的幅值是可以连续调谐的。(2)一种高转换效率的微波光子镜像抑制混频器方案。本方案是基于下路有90?偏振态旋光器的DP-DDMZM(Dual-polarization Dual-parallel Mach-Zehnder Modulator,偏振复用的双平行马赫曾德调制器)实现的。实验证明,该混频器的工作带宽为3-20GHz,转换效率大于-5dB,镜像抑制比大于50dB。(3)一种多功能微波光子信号处理器方案,能同时实现混频与移相功能。通过LO(Local Oscillator,本振信号)的二阶边带和RF的一阶边带拍频产生IF信号(Intermediate Frequency Signal,中间频率信号),控制单个直流电压源实现IF信号相位0?-360?可调。由于该方案采用全光结构,所以能达到非常高的带宽。实验结果显示,该次谐波混频器的RF带宽是6-40GHz,转换效率大于8.8dB,IF带宽是0.05-10GHz,IF信号相位0?-360?连续可调。(本文来源于《暨南大学》期刊2018-06-28)

郝磊[6](2018)在《微波光子相位编码信号生成及移相技术研究》一文中研究指出相位编码信号生成以及移相均为现代雷达系统必不可缺的技术,在传统的雷达系统中,通常在电域对信号进行传输与处理,然而这种方法存在严重的电子瓶颈,如带宽受限、电磁干扰严重等。近些年,微波光子技术开始崛起,它可以有效的解决上述电域方法的缺点。微波光子相位编码信号时宽带宽积大;微波光子移相器可连续调相并且调相范围大。此外两者都具有微波光子技术的共有优势,如频率操作范围大、传输损耗小、无电磁干扰、系统体积小,重量轻等。在本论文中,主要对微波光子相位编码信号生成技术以及微波光子移相技术进行了一些研究,主要工作如下:1、阐述了电域雷达系统的发展趋势,说明了脉冲压缩和相位编码技术的优点、电域产生脉冲压缩信号与电域移相器的瓶颈、微波光子技术的优势等。总结了微波光子相位编码信号生成以及微波光子移相器的国内外研究现状。介绍了光学外调制的基本原理、几种常见的外调制器,光电探测器与调制方式、脉冲压缩以及相位编码技术的基本原理。2、提出并仿真验证了基于双平行马赫增德尔调制器(DP-MZM)与偏振调制器(PolM)的任意进制相位编码信号生成方法,方案中没有使用任何电、光滤波器,具有良好的频率可调节性,且可以生成任意进制的相位编码信号,可重构性较好。仿真中生成了二进制与四进制的相位编码信号,并且验证了方案的频率调节性与得到的相位编码信号的脉冲压缩性能。3、提出并仿真验证了基于双偏振调制器(Dpol-MZM)与光带通滤波器(OBPF)的任意进制相位编码信号生成方法,相比于上一个方案,本方案仅使用了一个集成调制器,系统的稳定性比较好,且同样可以生成任意进制的相位编码信号。仿真中生成了二进制与四进制的相位编码信号,并且验证了得到的相位编码信号的脉冲压缩性能。4、提出并仿真验证了基于Dpol-MZM的二倍频相位编码信号生成方法,二倍频特性降低了对射频本振信号频率的需求。此外方案中只使用了单个集成调制器,并且没有使用任何滤波器。仿真中成功生成了10GHz、16GHz的二倍频相位编码信号,并对生成信号的脉冲压缩性能做了验证。5、提出并实验验证了基于DP-MZM的四倍频微波光子移相方法,本方案在实现0度到360度全范围调相的同时生成了四倍频信号,显着降低了系统对于射频本振信号频率的需求,没有使用任何滤波器,并且可以扩展到多通道应用。实验中验证了方案的全范围调相、四倍频以及频率调谐能力。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01)

杨鹏[7](2018)在《基于偏振调制的倍频微波光子移相技术的研究》一文中研究指出微波移相器是微波信号处理领域,具体为应用在雷达和卫星通信系统中的相控阵波束形成技术的关键性器件。而微波光子移相器由于其拥有抗电磁干扰,大操作带宽以及灵活的可调谐性等独特优势,可以用来很好地解决电学瓶颈的问题。此外,为了提高工作带宽和相位可调性,一个灵活的方法就是在光域同时实现倍频和移相两种功能,这也是近些年来研究的重点。本文首先对微波光子学领域的背景以及相控阵天线核心技术进行了详细说明,引出了对具有倍频功能的微波光子移相器的研究。然后分别对光生毫米波技术和光子移相技术的工作原理、相应技术方案及优缺点做了详细探讨,其中微波光子移相器按技术原理分为基于光真延时线(OTTD)、基于光矢量和技术及基于光谱外差混频技术叁大类。而对于光生毫米波系统,同样按其技术特点分为基于外调制器法、基于双波长激光器法以及基于光外差法叁类。其次,本文针对移相器关于相位控制及高频段信号产生等方面的性能要求,提出了基于偏振调制的倍频微波光子移相技术方案;经理论推导和VPI仿真,此结构不仅能得到二倍频相位控制微波信号,而且其具有调谐灵活、相移范围大、输出幅度波动小等优点。最后,论文结合移相器对于大带宽应用领域的性能需求提出具有四倍频功能的微波光子移相器设计结构,以及为了避免使用具有滤波功能的光学或电学器件,使系统在频率可调谐性和多波长兼容性的方向得到一定程度的优化,特对优化后的倍频微波光子移相器系统进行了介绍和简要分析,得出在未来微波光子移相器发展的道路上,其结构精练、原理简单的系统,将会在相应领域得到其更深层次的实际应用价值。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2018-04-30)

牛通[8](2017)在《大带宽微波光子移相器研究》一文中研究指出微波光子学是一门研究宽带网络、传感、雷达、卫星通信等领域中的微波信号与光信号之间相互作用的交叉学科。与传统的电学微波信号处理技术相比,微波光子信号处理技术具有工作带宽大、克服了电子瓶颈、损耗低、抗电磁干扰等优点,在未来将有广阔的应用前景。本文提出了基于双偏振双平行马赫曾德尔调制器(DP-DPMZM)和双平行马赫曾德尔调制器(DPMZM)的两种微波光子移相器实现方案,由以下几个部分组成:(1)基于DP-DPMZM和光移相器的大带宽微波光子移相器,利用DP-DPMZM输出偏振态正交的光载波和单一射频信号调制边带的特性,通过控制偏振相关的光移相器的偏置电压使光载波和边带产生不同的相移,这样仅仅通过改变光移相器的偏置电压就能控制输出射频信号的相位;另外,移相控制电压与信号调制部分分离能够实现远程操作移相器移相。实验结果表明,该方案能够在0.5-9GHz、2-26.5GHz、4-40GHz频率范围内实现-180°到+180°的相位变化,并且幅值抖动分别小于?1.2dB、?1.8dB、?2.2dB,相位抖动分别小于?2°、?4.5°、?6.5°,同时该方案还拥有线性的调谐电压。(2)基于DPMZM的低插入损耗微波光子移相器,利用输出信号偏振态正交的DPMZM,产生偏振态正交的强度调制信号,并通过DPMZM中的偏振态合束器合并输出,通过控制上下两臂MZM偏置电压,实现对输出信号相位的快速控制。实验结果表明,该方案能够在2.5-25GHz频率范围内实现0°到360°的相位变化,并且有小于?1 dB的幅值波动和小于?2.5?的相位波动。(本文来源于《暨南大学》期刊2017-06-30)

陈碧娟[9](2017)在《微波光子滤波器和移相器研究》一文中研究指出微波光子学主要研究光信号与微波信号的相互作用,研究的范围包括工作在微波频段的光学器件以及微波仪器在光学系统中的应用。与传统的微波信号处理技术相比,微波光子学具有广阔的应用前景,这主要是因为这一信号处理技术具有工作带宽大,损耗小,抗电磁干扰能力强等优点。本研究主要对微波光子滤波器和微波光子移相器两个方向进行相关的探究,由以下几个部分组成:(1)具有平坦群延时的高精度微波光子陷波滤波器的设计。首先,通过理论分析找出了影响微波光子滤波器群延时的原因:滤波器的冲击响应分布是否对称。然后,仿真和实验验证了这一结论。最后,实验实现了一个陷波微波光子滤波器,滤波器在通带内的幅值抖动很小,陷波深度为40d Bm,群延时抖动不大于±25ps。(2)大带宽微波光子移相器设计。提出了一种基于双平行马赫曾德尔调制器和可调谐检偏器的大带宽微波光子移相器设计方案,在保证强度输出不变的情况下实现360°全范围移相,同时移相器的低频工作带宽得到了显着的提升,可以运用于2~26.5GHz和4~40GHz的电子对抗系统中。(3)大带宽微波光子移相器的抖动抑制。通过分析找出了导致移相器幅值和相位抖动的原因:电桥的幅值和相位不平衡。并提出了相应的决解方案:加入光滤波器滤除由于电桥幅值和相位不平衡引起的高频残余边带。最后实验实现了移相器在4~40GHz频率范围内从-180°~+180°移相的过程中,相位波动从±12°下降到了±3.8°。(本文来源于《暨南大学》期刊2017-04-24)

杨建勋[10](2016)在《基于傅里叶域光信号处理器的微波光子陷波滤波器及移相器》一文中研究指出与传统的微波信号处理技术相比,微波光子信号处理技术具有工作带宽大、克服了电子瓶颈、损耗低、抗电磁干扰等优点,在未来将有广阔的应用前景。本文提出了基于傅里叶域光信号处理器(Fourier-Domain Optical Processor,FD-OP)的微波光子陷波滤波器及移相器实现方案,由以下几个部分组成:(1)新型全光可调谐通带平坦微波光子陷波滤波器。利用FD-OP对经过相位调制的多波长光源信号进行处理,在实现单边带调制的同时控制载波和边带的相位、幅值。该方案可实现通带幅值抖动小于1dB、陷波深度大于35dB、群时延抖动小于50ps的可调谐陷波滤波器。该方案还具有良好的可重复性及长时间稳定性。(2)基于FD-OP的宽带微波光子移相器。本文中提供详细的基于FD-OP的移相器方案理论分析并使用MATLAB获取了仿真结果,通过控制两个边带的幅值和相位的方法来拓宽基于FD-OP的微波光子移相器的低频工作带宽至7.5GHz。在7.5GHz-26.5GHz的工作带宽内可实现-180°到+180°相移,相位抖动小于4°,幅值响应抖动小于3dB。近5小时稳定性测试中,幅值抖动小于0.2dB,相位抖动小于2°。(3)高输出能量微波光子移相器。该方案基于双边带相位控制技术。实验结果表明,在11GHz-26.5GHz范围内,与传统的基于单边带调制微波光子移相器相比,新型高输出能量微波光子移相器可获得14dB的幅值增益。(本文来源于《暨南大学》期刊2016-04-24)

微波光子移相器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对宽带信号进行高速处理是下一代多功能一体化射频系统的重要特征和核心能力,但传统的电子信号处理理论和方法面临着“电子瓶颈”等关键挑战。利用光子技术,构建微波光子信号处理系统,可有效克服电子器件在损耗、带宽、电磁干扰、幅相耦合上的种种限制,是高频宽带信号处理的有效解决途径和重要发展趋势。线性信号处理的本质是对信号的幅度和相位进行操控,其中幅度可以通过放大器或者衰减器控制,因而如何利用光子技术实现宽带微波信号的相位控制成为微波光子信号处理的关键。本文研究了宽带、高速的微波光子移相机理,提出了基于偏振调制的微波光子移相方法,该方法具有响应平坦、调节速度快、幅相不相关等特点,分别实现了基频、倍频和混频的微波光子移相结构,分析了各器件参数对移相性能的影响;研究了基于该移相方法的宽带模拟信号处理技术,分别实现了高速相位编码、大时宽带宽积线性调频信号产生、可调谐可重构滤波、宽带镜频抑制等功能。具体研究工作如下:论文首先提出了基于正交圆偏振光波长对的微波光子移相原理,建立了理论模型,通过数值仿真研究了该移相方法的相移特性,克服了传统移相方法由于K-K关系导致的幅相耦合问题。随后,提出了基于偏振调制的基频、倍频和混频微波光子移相方法。通过偏振调制级联边带滤波产生正交圆偏振光波长对,实现了10-40 GHz范围内幅度响应平坦、0-360度连续可调谐、无幅相耦合的微波光子移相;基于级联偏振调制实现了波长不相关的微波光子移相,拓展了系统带宽;基于偏分复用双平行马赫增德尔调制器实现了兼具倍频或混频功能的移相器,进一步将系统的理论带宽提升到1.7-184 GHz,增加了系统的灵活性。论文中还分别分析了上述功能结构中各器件参数对微波光子移相的功率抖动、移相线性度等性能的影响。最后,基于新型移相方法实现了射频系统发射端和接收端的宽带模拟信号处理。在发射端,提出了使用电基带波形驱动微波光子移相系统产生可重构雷达波形的方法,得到了高速的相位编码信号和宽带的线性调频信号;利用相位周期性折迭缠绕的特性,提出了基于驱动信号分段切割的线性调频信号时宽带宽积提升方法,将所产生线性调频信号的时宽带宽积提升了500倍以上。在接收端,利用该移相方法良好的多路拓展性,通过多路加权求和实现了中心频率在整个自由频谱范围内连续可调谐的微波光子滤波;利用混频微波光子移相器中有用信号和镜频信号相位相反的特性,对4 GHz宽带线性调频信号的镜频干扰分量实现了20 dB的抑制。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微波光子移相器论文参考文献

[1].李诚鑫,张宝富,卢麟,滕义超,李建华.光电振荡环路的微波光子变频与移相技术研究[J].中国激光.2019

[2].张亚梅.基于偏振调制微波光子移相的模拟信号处理[D].南京航空航天大学.2018

[3].刘少杰,李兰兰,林涛,张源.基于载波和边带相位控制的微波光子移相器[J].激光技术.2019

[4].陈大勇.微波光子信号处理中光子射频移相器的研究[D].内蒙古大学.2018

[5].张静兰.微波光子信号处理技术:移相器与混频器[D].暨南大学.2018

[6].郝磊.微波光子相位编码信号生成及移相技术研究[D].西安电子科技大学.2018

[7].杨鹏.基于偏振调制的倍频微波光子移相技术的研究[D].内蒙古大学.2018

[8].牛通.大带宽微波光子移相器研究[D].暨南大学.2017

[9].陈碧娟.微波光子滤波器和移相器研究[D].暨南大学.2017

[10].杨建勋.基于傅里叶域光信号处理器的微波光子陷波滤波器及移相器[D].暨南大学.2016

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