[发明专利]基于微波光子正交差频复用的MIMO雷达探测方法及装置

权利要求书

1.基于微波光子正交差频复用的MIMO雷达探测方法，其特征在于，

在发射端，生成频率各不相同且相邻频率间隔为定值Δf_BF的M路本振信号，并将光载波和中频线性调频信号分别分为与M路本振信号一一对应的M路；将每一路本振信号和对应的中频线性调频信号调制于对应的光载波上，生成只保留极性相反的一阶单边带线性调频信号和一阶单边带本振信号的M路调制光信号；将其中一路调制光信号的分束调制光信号分成N路参考光信号；对M路调制光信号分别进行光电转换后得到M路相互正交的上变频线性调频信号，将其通过M个发射天线分别发射出去；

在接收端，利用N个接收天线分别接收目标的M路反射信号，并基于所述N路参考光信号，对N个接收天线所接收的反射信号分别进行光域去斜处理，然后经过数字域混频处理后，得到M×N路携带目标信息的数字信号，对此数字信号进行处理，得到目标探测结果；

所述M、N均为正整数，且两者之和大于等于4；本振信号的频率间隔Δf_BF大于最大探测距离对应的去斜信号频率。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述光域去斜处理具体为：将每个接收天线所接收的目标的M路反射信号分别调制于一路参考光信号上，然后分别经过光电转换及低通滤波后，得到N路低频去斜信号，每路去斜信号包含M个频率差为Δf_BF的携带目标信息的频率分量。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，利用工作于抑制载波单边带工作状态的偏分复用-双平行马赫曾德尔调制器与检偏器级联，将每一路本振信号和对应的中频线性调频信号调制于对应的光载波上，生成只保留极性相反的一阶单边带线性调频信号和一阶单边带本振信号的调制光信号。

4.如权利要求1所述方法，其特征在于，Δf_BF满足下式：

其中R_max为雷达最大探测距离，c为光速，k为所述中频线性调频信号的啁啾率。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，通过M-1个可调光纤延时线实现M路调制光信号的相对延时精准匹配调节。

6.基于微波光子正交差频复用的MIMO雷达装置，包括发射端和接收端，其特征在于，

所述发射端包括：

信号生成模块，用于生成频率各不相同且相邻频率间隔为定值Δf_BF的M路本振信号，并将光载波和中频线性调频信号分别分为与M路本振信号一一对应的M路；

M个光子上变频模块，用于将每一路本振信号和对应的中频线性调频信号调制于对应的光载波上，生成只保留极性相反的一阶单边带线性调频信号和一阶单边带本振信号的M路调制光信号，然后对M路调制光信号分别进行光电转换后得到M路相互正交的上变频线性调频信号；M个发射天线，用于将M路相互正交的上变频线性调频信号分别发射出去；

参考光模块，用于将其中一路调制光信号的分束调制光信号分成N路参考光信号；

所述接收端包括：

N个接收天线，用于接收目标的M路反射信号；

N个光域去斜模块，用于基于所述N路参考光信号，对N个接收天线所接收的反射信号分别进行光域去斜处理，并对所得到信号进行数字域混频处理，得到M×N路携带目标信息的数字信号；

信号采集及处理单元，用于对所述数字信号进行处理，得到目标探测结果；

所述M、N均为正整数，且两者之和大于等于4；本振信号的频率间隔Δf_BF大于最大探测距离对应的去斜信号频率。

7.如权利要求6所述装置，其特征在于，所述光域去斜模块包括依次级联的电光调制器、光电探测器、低通滤波器，所述电光调制器的光输入端和微波输入端分别接一路参考光信号和一个接收天线所接收的信号。

8.如权利要求6所述装置，其特征在于，所述光子上变频模块由工作于抑制载波单边带工作状态的偏分复用-双平行马赫曾德尔调制器与检偏器级联而成。