[发明专利]光子辅助的环形分布式雷达探测系统及方法

权利要求书

1.一种光子辅助的环形分布式雷达探测系统，其特征在于，包括：中心站、多个发射站和多个接收站，其中，所述中心站、所述多个发射站和所述多个接收站由光纤依次连接，形成环形网络；

所述中心站用于产生多载波光载雷达信号，将所述多载波光载雷达信号分为第一路多载波光载雷达信号和第二路多载波光载雷达信号，所述第一路多载波光载雷达信号沿所述环形网络的第一方向依次传输至发射站1、发射站2、……、发射站N，分别引入第一传输延时τ_t1、τ_t2、……、τ_tN；所述第二路多载波光载雷达信号沿所述环形网络的第二方向依次传输至接收站N、……、接收站2、接收站1，分别引入第二传输延时τ_rN、……、τ_r2、τ_r1，环形网络中各段光纤延时满足τ_ri-τ_ti≠τ_rj-τ_tj，其中1≤i、j≤N且i≠j，且τ_ri-τ_ti远大于目标到所述多个发射站和所述多个接收站的天线之间的传输延时之和；其中，N为任意正整数；

所述多个发射站用于基于所述第一路多载波光载雷达信号，得到发射信号，并发射所述发射信号；

所述多个接收站用于接收来自探测目标的回波信号，分选出与所述发射信号载频一致的回波信号，所述回波信号与所述第二路多载波光载雷达信号一起生成光载回波信号，并将所述光载回波信号沿所述环形网络的第二方向传回中心站。

2.根据权利要求1所述的光子辅助的环形分布式雷达探测系统，其特征在于，所述中心站包括：

信号产生单元用于产生所述多载波光载雷达信号；

第一光纤环形器用于从将所述多载波光载雷达信号耦合进入光耦合器，将来自所述光耦合器的所述光载回波信号耦合进入信号处理单元；

所述光耦合器用于将来自所述第一光纤环形器的所述多载波光载雷达信号分为所述第一路多载波光载雷达信号和所述第二路多载波光载雷达信号，并将来自所述环形网络的第二方向的N路光载回波信号耦合进入所述第一光纤环形器；

所述信号处理单元用于由N路光载回波信号得到合束去斜信号，并对所述合束去斜信号进行数字处理。

3.根据权利要求1所述的光子辅助的环形分布式雷达探测系统，其特征在于，所述多个发射站包括：第一波分复用器、第二波分复用器和第二光纤环形器，其中，所述第二光纤环形器设置在所述第一波分复用器和所述第二波分复用器之间；

所述第一波分复用器用于将来自所述环形网络的第一方向的所述多载波光载雷达信号按载波波长的不同分束，载波波长为λ_i+1、……、λ_N的光载雷达信号耦合进入第二波分复用器，与发射站i相对应的载波波长为λ_i的光载雷达信号耦合进入第二光纤环形器，同时将来自第二波分复用器的光载雷达信号和来自第二光纤环形器的与所述发射站i相对应的载波波长为λ_i的光载回波信号合束并耦合进入所述环形网络以沿第二方向传输；

所述第二波分复用器用于将来自所述环形网络的第二方向的多载波光载雷达信号和合束光载回波信号按载波波长的不同分束，与所述发射站i相对应的载波波长为λ_i的光载雷达信号耦合进入第二光纤环形器；同时将来自第一波分复用器的载波波长为λ_i+1、……、λ_N的光载雷达信号合束并耦合进入所述环形网络以沿第一方向传输。

4.根据权利要求3所述的光子辅助的环形分布式雷达探测系统，其特征在于，所述多个发射站还包括：

第二光电探测器，用于对与所述发射站i相对应的载波波长为λ_i的光载雷达信号进行光电转换，设置梳齿间隔和线性调频信号的载频和带宽，并由光频梳的不同调制边带拍频得到不少于N个不同频带的预发射信号；

第一电滤波器，用于从所述预发射信号中选取发射信号输出至第一天线；

所述第一天线，用于将所述发射信号发射至探测目标。