[发明专利]一种光学分数阶傅里叶变换方法、系统及信号接收机

权利要求书

1.一种光学分数阶傅里叶变换方法，其特征在于，所述方法的步骤包括，

接收初始信号，得到所述初始信号的时频图像，基于所述初始信号的时频图像的角度获取目标输出信号时频图像的角度；

基于所述目标输出信号的时频图像的角度计算目标输出信号对应的目标色散值，基于所述目标色散值计算目标输出信号的目标相位；

基于初始信号的带宽将所述初始信号划分为多个窄带信号，获取每个窄带信号的窄带相位，基于所述窄带信号所处的频率位置匹配在所述目标输出信号的同一频率位置的目标相位，将每个窄带相位均调整为目标相位；

基于所述初始信号的带宽将完成窄带相位调整的多个窄带信号通过相干探测进行合并，输出与初始信号带宽相同的实际输出信号。

2.根据权利要求1所述的光学分数阶傅里叶变换方法，其特征在于，基于所述初始信号的时频图像的角度获取目标输出信号时频图像的角度的步骤包括：

获取所述初始信号的时频图像与横坐标轴的夹角的角度；

将所述夹角的角度增大90°，得到目标输出信号时频图像的角度。

3.根据权利要求1所述的光学分数阶傅里叶变换方法，其特征在于，根据如下公式，基于所述目标输出信号的时频图像的角度计算目标输出信号对应的目标色散值，

β₂表示目标色散值，ε表示量纲为时间的伸缩因子，θ表示目标输出信号的时频图像的角度。

4.根据权利要求1所述的光学分数阶傅里叶变换方法，其特征在于，根据如下公式，基于所述目标色散值计算目标输出信号的目标相位，

τ表示目标相位，e表示欧拉数，i表示虚数，β₂表示目标色散值，ω表示初始信号的角频率。

5.根据权利要求1-4任一项所述的光学分数阶傅里叶变换方法，其特征在于，基于初始信号的带宽将所述初始信号划分为多个窄带信号的步骤包括，

将所述初始信号的带宽所处的频段平均划分为多个频率段；

将所述初始信号在每个频率段的部分作为窄带信号。

6.根据权利要求1所述的光学分数阶傅里叶变换方法，其特征在于，基于初始信号的带宽将所述初始信号划分为多个窄带信号的步骤为，

将所述初始信号调制到光学频率梳上，将所述初始信号划分为多个窄带信号；

将每个窄带信号通过周期性光滤波器进行滤波，输出滤波后的窄带信号。

7.根据权利要求1所述的光学分数阶傅里叶变换方法，其特征在于，将每个窄带相位均调整为目标相位的步骤为，通过光谱处理器将每个窄带信号的窄带相位调整为窄带信号所处频率位置的目标相位。

8.根据权利要求1所述的光学分数阶傅里叶变换方法，其特征在于，基于如下公式，根据输入的初始信号计算实际输出信号的频谱，

F_out(ω)表示实际输出信号的频谱，X(ω)表示初始信号的频谱，e表示欧拉数，i表示虚数，β₂表示目标色散值，ω表示初始信号的角频率，k表示窄带信号的个数，sinc表示辛格函数，ΔB_pass表示频域采样函数的带宽，t表示频域采样函数的周期。