[发明专利]基于光子分数傅立叶变换器的雷达信号处理方法、系统

说明书

本发明公开了一种基于光子分数傅立叶变换器的雷达信号处理方法、系统及装置，其中，该方法包括：向待测目标发射线性调频信号，并接收待测目标的回波信号，通过电光调制器将线性调频信号和回波信号加载在单频光波上；将电光调制器的子调制器与母调制器分别偏置在不同的偏置点，通过电光调制器对单频光波进行调制，并输出调制后的光信号；通过光电探测器将光信号进行转换得到光电流；对光电流进行傅里叶变换得到分数傅里叶频谱，根据分数傅里叶频谱中各个脉冲信号的峰值位置得到待测目标的距离信息。该方法可将高频宽带雷达信号转化为低频窄带的分数域信号，并消除假目标分量对雷达探测结果的干扰。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别涉及一种基于光子分数傅立叶变换器的雷达信号处理方法、系统及装置。

背景技术

分数傅立叶变换是信号处理的重要手段之一。该方法通过时频平面旋转的方法可将宽带非平稳信号转换为分数域的窄带平稳信号，因此被广泛应用于雷达、通信、声纳信号处理领域。随着高精度高分辨雷达探测、高速率大容量无线通信等需求的发展，各个系统对于发射信号的带宽和中心频点的要求日益升高。传统基于电采样及数字信号处理的分数傅立叶变换由于存在着电子采样设备带宽受限、受电磁干扰严重，以及数字信号处理数据量巨大的问题，已难以满足日益增长的信号快速处理的需求。由于微波光子技术高频宽带、抗电磁干扰的特性，基于光子学的信号处理方法具有大带宽、高中心频点的优势。

在实际雷达探测场景中，目标通常是非合作的，其数目及位置是未知的。因此在多非合作目标场景下，由于调制器及光电探测器的非线性效应使得多个回波之间的相互作用，造成分数域频谱中假目标分量的出现，且假目标的幅度和位置与真实目标接近，难以区分。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于光子分数傅立叶变换器的雷达信号处理方法，该方法可将高频宽带雷达信号转化为低频窄带的分数域信号，并消除假目标分量对雷达探测结果的干扰。

本发明的另一个目的在于提出一种基于光子分数傅立叶变换器的雷达信号处理系统。

本发明的再一个目的在于提出一种基于光子分数傅立叶变换器的雷达信号处理装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于光子分数傅立叶变换器的雷达信号处理方法，包括：

向待测目标发射线性调频信号，并接收所述待测目标的回波信号，通过电光调制器将所述线性调频信号和所述回波信号加载在单频光波上；

将所述电光调制器的子调制器与母调制器分别偏置在不同的偏置点，通过所述电光调制器对所述单频光波进行调制，并输出调制后的光信号；

通过光电探测器将所述光信号进行转换得到光电流；

对所述光电流进行傅立叶变换得到分数傅立叶频谱，根据所述分数傅立叶频谱中各个脉冲信号的峰值位置得到所述待测目标的距离信息。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种基于光子分数傅立叶变换器的雷达信号处理系统，包括：雷达发射机、雷达接收机、单频光源、电光调制器、偏置点控制模块、光电探测器、数字信号处理模块；

所述雷达发射机用于向所述待测目标发射线性调频信号；

所述雷达接收机用于接收所述待测目标的回波信号；

所述单频光源用于生成单频光波并输入至所述电光调制器；

所述偏置点控制模块用于将所述电光调制器的子调制器与母调制器分别偏置在不同的偏置点；