在现代化电子战中,频率测量是一项十分关键的技术。只有先探测敌方的微波信号,才能对其信息进行侦查、捕获、干扰和对抗。通过频率测量系统,我们可以快速定位未知微波信号的频段,有助于识别敌方电子设备的类型和数量等重要信息,从而帮助我们采取合理的攻击或对策。由于电子瓶颈的存在,传统的电子式微波信号频率测量系统的性能长期原地踏步,已经难以满足现代化电子战的指标。基于新兴的微波光子学的研究,使用微波光子技术来对微波信号进行处理,可以构建起损耗低,体积小,重量轻,功耗低,带宽大,并且拥有较强的抗电磁干扰能力的微波信号处理系统。在相关工作中,本论文主要研究基于微波光子学的频率测量技术。根据频率—功率映射型测频方案的相关原理,提出两种基于微波光子学的频率测量方案,分析了不同方案的数学物理模型,并且使用Matlab和Optisystem软件进行仿真,研究了两种方案测量范围和测量精度,验证了其可行性。论文的主要工作和创新点如下:(1)分析了两种传统的电子式微波信号频率测量系统的原理,并基于其中正交式频率测量方案,提出了同时使用强度调制和相位调制的微波光子学频率测量方案。该方案利用单模色散光纤,在微波信号频率信息和幅度比较函数(ACF)之间建立一一对应关系,完成微波信号的频率测量。并对该方案进行仿真验证和结果分析,通过对ACF函数特点的研究和支路微波功率的比较得出结论:该方案可实现0-15GHz的测频范围和±0.3GHz的测频精度。此外,在设定好初始参数的情况下,还对光纤长度、光纤色散系数、光载波波长三项参数对ACF函数和测频结果的影响进行了具体仿真研究并得出相关结论。(2)在使用相位调制的微波光子测频方案上,提出了一种改进方案,方案基于单模光纤的色散效应会引起微波功率衰减的原理。改进方案采用四路单模色散光纤,通过优化光纤长度进行合理的组合,最后产生三个不同的ACF函数。同时作为参照,将原方案结构简化为两路单模色散光纤。首先对参照方案进行仿真分析,结论是在5-17GHz的微波频率范围内,测频误差为±0.3GHz。然后再对提出的改进方案进行仿真验证,可得在3-24GHz的测频范围内,测量误差为±0.2GHz。改进方案不仅增大了有效的测频范围,提高了测频精度,更重要的是解决了低频段(<8GHz)测频精度低的问题。