[发明专利]基于微波光子链路的频率和功率可调三角波的发生方法

说明书

本发明提出了一种基于微波光子链路的频率和功率可调三角波的发生方法，主要解决现有方法产生三角波频率和功率不能同时可调的问题，实现步骤为：设置微波光子链路参数；光源和信号源产生载波信号；一级马赫增德尔调制器MZM₁获取一级多边带调制光信号Output₁；二级马赫增德尔调制器MZM₂获取二级多边带调制光信号Output₂；光纤布拉格光栅FBG的反射端光电探测器PD₁获取上路信号，透射端光电探测器PD₂获取下路信号；电相加器获取耦合信号；电相加器获取频率和功率可调的三角波。本发明可以产生频率和功率均可调的三角波，应用于雷达系统、信号处理、无线和有线通信系统等。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种三角波的发生方法，具体涉及一种基于微波光子链路的频率和功率可调三角波的发生方法，用于雷达系统、信号处理、无线和有线通信系统等。

背景技术

三角波是指具有一定重复频率的，形状为三角形的波形，在雷达系统、信号处理、无线和有线通信系统中有广泛的应用。三角波的性能主要包括近似性、频率可调性和功率可调性等，其中，近似性是三角波产生工作的基础，频率和功率可调性是描述三角波可调谐性的重要特性。目前电学三角波产生技术已经解决了近似性、频率可调性的特性问题，由于“电子瓶颈”的限制，其无法满足日益增长的低损、高频、宽带等诸多通信需求。微波光子学是结合微波学技术和光学技术的一门研究学科，其利用光与电的相互作用，结合光子学损耗低、频率高、带宽大和抗电磁干扰等优点以及微波学灵活性强等优点，处理纯电学难以解决的信号处理或通信问题。近年来，利用微波光子学的方法产生三角波，引起了国内外众多研究机构和学者的关注。微波光子学对三角波频率的调整是通过调整输入射频信号的频率来实现的，但实现三角波功率可调的方法尚未研究，导致三角波的可调谐性较低。

例如Weilin Liu等人在其发表的论文“Photonic Generation of TriangularWaveforms Based on a Polarization Modulator in a Sagnac Loop”(IEEEInternational Topical Meeting on Microwave,2013:68-71)中，公开了一种基于一个微波光子链路获取三角波的方法。该链路包括依次连接的可调激光源TLS、偏振控制器PC1、环形器、偏振控制器PC4、偏振片Pol、光带通滤波器OBPF和光电探测器PD，环形器的另一个端口连接有一个Sagnac环，Sagnac环包括顺时针连接的偏振分束器PBS、偏振控制器PC2、偏振调制器PolM和偏振控制器PC3，PolM的电输入端连接有射频信号源RF。TLS产生线偏振光，经过PBS分为两个偏振态正交的光信号进入Sagnac环，一个偏振态光信号沿Sagnac环顺时针方向传输，被RF产生的射频信号S调制，正交偏振态光信号沿Sagnac环逆时针方向传输，不被射频信号S调制，调制的光信号和未调制的光信号的耦合信号经滤除负边带进而光电转换为电信号，调整PC2和PC3的偏振角度得到三角波。该方法通过调节RF的频率，实现对三角波频率的调整。