【摘 要】
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随着无线通信、电子对抗、雷达等技术的不断发展,对信息传输速率提出了更大的挑战,对于高频率、大带宽信号产生的需求日益增长,在电子学上产生和处理高频率、大带宽信号时,受限于电子器件的性能,产生的信号难度较大成本较高,而微波光子学具有高频段、低相噪、抗电磁干扰等优势受到了广泛关注。在本文中着重于研究基于微波光子任意波形的产生方案,一方面,对微波光子技术进行了介绍,接着对现有的光子学辅助任意波形通用方案进
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随着无线通信、电子对抗、雷达等技术的不断发展,对信息传输速率提出了更大的挑战,对于高频率、大带宽信号产生的需求日益增长,在电子学上产生和处理高频率、大带宽信号时,受限于电子器件的性能,产生的信号难度较大成本较高,而微波光子学具有高频段、低相噪、抗电磁干扰等优势受到了广泛关注。在本文中着重于研究基于微波光子任意波形的产生方案,一方面,对微波光子技术进行了介绍,接着对现有的光子学辅助任意波形通用方案进行理论分析,并针对时域脉冲整形方案给出了数学模型搭建以及推导,并且详细的分析了时域脉冲整形存在的问题,进而开展了基于多谐波叠加信号任意波形方案研究,另一方面,针对雷达系统对大时间带宽积信号的需求,本文先是介绍了雷达分辨理论,进一步的介绍了在雷达系统中如何实现信号大带宽的同时实现大时宽,引出了匹配滤波和脉冲压缩信号基本理论,介绍了相位编码信号是脉冲压缩信号的一种,并针对现代雷达对高频段、多频段的发展趋势,进而开展了多波段相位编码信号产生方案研究本文的主要创新点和学术贡献如下:1、本文首次提出了一种新型的基于多谐波输入的射频任意波形的光子学产生方法,旨在实现具有高稳定性和操作简单的任意射频波形产生方法。通过简单地调整谐波叠加信号的功率和频率,可以实现任何所需的射频波形。对产生具有可调持续时间的三角形/方形波形进行了概念验证实验,产生了周期为10ns,占空比为0.09和0.127的方波。还详细研究了色散失配、高阶色散的影响。所得结果验证了该方法具有良好的波形稳定性。2、本文首次提出了一种基于双极化二进制相移键控（DP-BPSK）调制器的双波段相位编码微波信号产生方法,通过适当预设调制器偏置电压,只需改变相应预编码信号的极性即可获得双频相位编码微波信号,产生了中心频率为2G,2.5G,持续时间为80 ns相位编码信号。此外,还可以直接获得相位编码脉冲,并通过应用三级预编码信号来控制各自的孔径时间。该方法结构简单、紧凑、稳定性好,克服了应用预编码信号的功率限制
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