[发明专利]微波光子射频认知系统

权利要求书

1.一种微波光子射频认知系统，其特征在于，包括：

微波光子观察机，其包括微波光子物理环境观察机和微波光子频谱环境观察机，用于分别利用微波光子技术对物理环境以及频谱环境进行观测，并将观测信息反馈给认知决策机；

认知决策机，用于对微波光子观察机观测的数据信息进行判断、识别；

微波光子控制机，用于根据认知决策机的判断、识别结果，对微波光子执行机和微波光子观察机进行控制；

微波光子执行机，用于根据微波光子控制机的控制命令执行相应任务，其至少包括以下任务模块：用于自适应雷达成像跟踪的微波光子成像跟踪模块，用于自适应通信的微波光子通信模块，以及用于自适应干扰的微波光子干扰模块。

2.如权利要求1所述微波光子射频认知系统，其特征在于，所述微波光子物理环境观察机包括发射模块和接收模块；所述发射模块包括：

锁模激光器，用于产生多频光信号；

第一环形器，其第一、第二、第三端口分别连接锁模激光器输出端、DFB激光器输出端、电控可变光衰减器输入端；

DFB激光器，用于从锁模激光器所产生的多频信号中选出某个梳齿频率临近DFB激光器模式频率的单频信号；

电控可调光衰减器，用于控制第一环形器第三端口所输出光信号的强度，以控制产生微波信号的频率；

强度调制器，用于对电控可调光衰减器的输出光信号进行强度调制，以控制输出信号的波形；

偏振控制器，其输入端连接强度调制器的输出端，用于匹配注入光与从激光器的偏振态匹配；

第二环形器，其第一、第二、第三端口分别连接偏振控制器输出端、从激光器输出端、光电探测器输入端；

从激光器，用于产生相对注入光一定频偏的振荡信号；

光电探测器，用于对第二环形器第三端口所输出光信号拍频以产生可重构的微波信号；

所述接收模块包括：

光域去斜单元，用于以发射模块中第二环形器第三端口所输出光信号为参考，对所接收回波信号进行光域去斜处理；

低通电滤波器，用于对光域去斜后所得到的电信号进行低通滤波；

模数转换器，用于对低通滤波后的电信号进行模数转换。

3.如权利要求1所述微波光子射频认知系统，其特征在于，所述微波光子频谱环境观察机包括：

锁模激光器，用于生成一个频域表现为光频梳的光脉冲；

正色散光纤，用于对所述光脉冲进行时域展宽；

电光调制器，用于以环境回波信号对时域展宽后的光脉冲进行电光调制；

反色散光纤，用于对电光调制器输出的调制光信号进行时域压缩，其所输出的信号的时域波形为锁模激光器产生的光脉冲与电光调制器接收到的环境回波信号傅立叶变换的卷积；

光电探测器，用于将时域压缩后光信号转换为电信号；

模数转换器，用于对转换后电信号进行模数转换。

4.如权利要求1所述微波光子射频认知系统，其特征在于，所述微波光子干扰模块包括：

激光器，用于输出光载波并将其分为两路；

双驱动马赫曾德尔调制器，用于利用其上下两臂将他方设备工作射频信号和单频本振信号调制于一路光载波；

第一光电探测器，用于将双驱动马赫曾德尔调制器输出的调制光信号转换为电信号；

数字射频存储器，用于存储第一光电探测器所输出电信号中的中频信号；

90度电桥，用于将数字射频存储器输出的中频信号和单频本振信号转换为一对正交的I/Q信号；

双平行马赫曾德尔调制器，用于以所述一对正交的I/Q信号对另一路光载波进行载波抑制单边带调制；

第二光电探测器，用于将双平行马赫曾德尔调制器输出的调制光信号转换为电信号，从而得到所述他方设备工作射频信号的重构假信号。

5.如权利要求1所述微波光子射频认知系统，其特征在于，所述微波光子物理环境观察机、微波光子成像跟踪模块以及微波光子通信模块相互复用。

6.如权利要求1所述微波光子射频认知系统，其特征在于，系统中各模块共用发射天线和接收天线，各模块的功能切换通过电控开关实现。

7.如权利要求1所述微波光子射频认知系统，其特征在于，认知决策机和微波光子控制机通过基于先验知识与数据融合的认知处理器实现。