在现代电子战中,信号的频域参数测量和镜像抑制混频单元是电子侦查接收机的重要组成部分。然而随着战争中使用电磁频段的不断攀升,传统电子学的实现方式面临着工作带宽受限、高损耗和易受电磁干扰等一系列问题。微波光子学,兼具了微波技术和光学技术的优势,为微波信号的参数测量及处理方面的研究提供了一个新的解决途径。在频率到微波功率映射的频率测量方案中,光子学频率测量可在几十吉赫兹的带宽内瞬时获知信号频率,误差仅为几百兆甚至几十兆赫兹,而且结构简单、易于实现;光子学多普勒频移测量不仅能获知频移的大小和方向,其发射信号的载频可以在大范围内调谐且测量误差小;光子学镜像抑制混频在大带宽范围内具有很高的镜像抑制比和隔离度。而且,采用光子学方式处理微波信号可使系统免受电磁干扰。然而,现有的微波光子频率测量方案大多采用多个激光器、不同长度的光纤等,测量范围的调节比较困难;多普勒频移测量方案中方向的判别操作复杂;镜像抑制混频技术中大多借用了高频的电功分器或移相器,一定程度上限制了系统的带宽。针对以上问题,本文对微波信号的频域参数测量和镜像抑制混频技术展开了理论研究、仿真和实验验证。具体的内容安排如下:1.提出并实验验证了基于双偏振马赫增德尔调制器(DPol-MZM)的信号频率测量方案。该方案通过调整偏振态可以很容易的实现测量范围的调节,而且装置结构简单。实验结果显示,该方案在2-28GHz的测量范围内误差仅为±200MHz。理论上方案能实现的最大测量范围高达38.2GHz。实际应用中,我们可以选择合适的偏振态以满足所需求的测量范围。2.提出并实验验证了基于DPol-MZM的多普勒频移测量方案。该方案可以通过装置的正或负向端口是否有信号来判断频移的正负,对其进行谱分析来确定频移的大小。同时,发射信号的频率可以在宽带内任意调谐且测量误差仅为±5×10~-66 Hz,实验结果和理论符合。3.提出并实验验证了基于DPol-MZM的镜像抑制混频方案。该方案不需要宽带的电子器件,结构简单且带宽大。充分利用信号的正负一阶边带产生一对正交的中频信号,提高了光信号的利用效率。实验证明方案在10-40GHz的带宽内镜像抑制比达39dB,高于传统的电子学镜像抑制混频技术。