杂波背景下微弱微波信号光子学精细处理研究

基本信息
批准号:61775185
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:潘炜
学科分类:
依托单位:西南交通大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:叶佳,郑狄,卢冰,李沛轩,严相雷,于歌
关键词:
微弱信号探测微波光子滤波器微波光子学微波光子信号处理杂波信号
结项摘要

Aiming at the application requirements of photonic-assisted weak microwave signals precise processing in the clutter environment, the project will be carried out in the following aspects, i.e., physical mechanism, theoretical model, implementation schemes and quantitative evaluation. The performance of out-of-band noise rejection of the polarization modulation and the selective photonic filtering mechanism of the stimulated Brillouin scattering (SBS) gain spectrum will be investigated systematically. With multi-stage SBS structures, the microwave photonic filter (MPF) with high out-of-band noise rejection and narrow bandwidth can be achieved. Hence, fine extraction of microwave signal can be realized in clutter environment. Combined with the advantages of high precision of the proposed narrow MPF and lock-in gain of the optoelectronic oscillator (OEO) system, the MPF-OEO system is constructed. With the help of additional electrical scanning, precise detection and selective amplification of weak microwave signal in the clutter environment will be implemented. Under the scanning and channelized mode, precise detection of multi-channel weak microwave signals in a wide frequency coverage will be achieved. The achievements of the project will enhance the adaptability of the microwave photonic signal processing approach and system in the harsh environment, and pave the way for the applications in the fields of defense, high-speed railway and other related areas.

项目针对杂波背景下微弱微波信号光子学精细处理的应用需求,分别从物理机理、理论模型、实现方案和量化测评等方面展开研究。系统地探究偏振调制的带外噪声抑制性能和受激布里渊散射(SBS)增益的高选择性滤波机理,结合多级SBS结构,进一步提高增益和精度,实现高带外抑制比和窄带的微波光子滤波器(MPF),解决杂波背景下微波信号精细提取的问题。融合窄带MPF的高精细度和光电振荡器(OEO)的锁定增益,构建MPF-OEO系统,采用电学扫描手段,解决杂波背景下微弱微波信号的精细探测和选择性放大问题。分别在扫描和信道化两种模式下,实现宽带范围多通道微弱微波信号的精细处理。项目研究将提升苛刻场景下微波光子信号处理能力及系统的适应性,推动其在国防、高速铁路等相关领域的应用。

项目摘要

微波光子技术凭借其大宽带、高速度、低损耗、抗电磁干扰等优势而成为新一代通信技术的重要工具,但受到电光转换、光电转换效率低,非线性效应等因素的影响,微弱信号的光子学处理一直面临严峻挑战,尤其是处在复杂电磁环境下的微弱微波信号。项目围绕杂波背景下微弱微波信号的光子学精细处理展开:设计了多种新型微波光子滤波器,解决了高带外杂波抑制的微波光子信号精细滤波问题;设计了微波光子信道化接收方案与脉内编码信号光子学探测方案,解决了微弱微波信号光子学多通道精细处理问题;设计了高速铁路电磁环境实时监测系统,实现了成渝高铁复杂电磁环境下GSM-R信号的实地监测、处理与分析,为杂波背景下GSM-R信号的实时监测提供了技术借鉴;提出了微波光子深度去噪与隐蔽通信方案,达到了29dB的探测信噪比增益,实现了对隐藏于噪声中信号的有效提取,为高度保密的安全通信提供了新的解决方案。.项目已累计发表相关学术论文26篇(其中SCI检索论文19篇,会议论文3篇),申请国家发明专利3项(已授权2项)。主持了国家重点研发计划项目—宽带微波光子信号调控核心器件与技术。共同主办了国际三大光通信会议之一的亚洲通信与光子学国际会议(ACP),联合承办了第五届微波光子学技术及应用研讨会,联合举办了2020Light青年光子论坛。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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