研究目的
提出并验证一种基于光子学的多波段雷达系统，该系统能够以简单结构和低速电子设备同时产生和处理不同频段的多个线性调频（LFM）信号，实现快速或实时信号处理。
研究成果
所提出的基于光子学的多波段雷达系统具有可行性，其结构简单、灵活性良好，且能利用低速电子设备实现高距离分辨率（约5厘米），是多波段雷达应用中颇具前景的解决方案。
研究不足
由于使用了多个光学和电子元件，该系统的复杂度和成本可能较高；每个频段的带宽受阵列波导光栅（AWG）和射频源参数的限制，且必须通过合理设置频率来谨慎管理频段间的干扰。
1：实验设计与方法选择：
该系统采用级联马赫-曾德尔调制器(MZM)和相位调制器(PM)产生的光学频率扫描梳来生成宽带线性调频(LFM)信号。信号处理采用光子去啁啾接收技术，实现低速电子采样。
2：样本选择与数据来源：
未明确说明；实验涉及K波段和Ka波段雷达信号的生成与处理。
3：实验设备与材料清单：
包括激光二极管(LD)、光耦合器(OC)、MZM、PM、光学带通滤波器(OBPF)、光电探测器(PD)、电放大器(EA)、低噪声放大器(LNA)、低通滤波器(LPF)、模数转换器(ADC)、数字信号处理(DSP)、任意波形发生器(AWG)、微波信号发生器、掺铒光纤放大器(EDFA)及产品部分列出的各种特定型号。
4：实验流程与操作步骤：
将LD光源分束，通过MZM用AWG产生的LFM信号调制，经OBPF滤波后，用PM以射频信号调制并与光载波合并，光电探测生成LFM信号，通过带通滤波器(BPF)分离、放大后发射接收，经MZM调制和PD转换去啁啾，由LPF滤波、ADC采样后由DSP处理。
5：数据分析方法：
采用快速傅里叶变换(FFT)分析去啁啾信号的波形和功率谱，确定频率峰值和带宽以评估距离分辨率。
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Laser Diode
NLL04
TeraXion
Used as the light source in the optical system.
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Arbitrary Waveform Generator
8195A
Keysight
Generates the LFM signal that drives the MZM.
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Optical Spectrum Analyzer
AQ6370C
Yokogawa
Measures optical spectra with high resolution.
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Microwave Signal Generator
E8257D
Agilent
Generates RF signal to drive the phase modulator.
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Electrical Spectrum Analyzer
FSV40
R&S
Measures electrical spectra of generated signals.
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Real-Time Oscilloscope
DSO-X 92504A
Keysight
Samples and displays waveforms of dechirped signals.
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Mach-Zehnder Modulator
FTM7938EZ
Fujitsu
Modulates light with LFM signal for optical carrier suppressed modulation.
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Erbium-Doped Fiber Amplifier
Amonics Ltd.
Boosts optical power after modulation.
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Optical Band-Pass Filter
XTM-50
Yenista
Filters optical signals to select specific wavelengths.
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Phase Modulator
EOSPACE, Inc.
Modulates light with RF signal to generate optical comb.
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Photodetector
XPDV2120RA
u2t
Converts optical signals to electrical signals for frequency mixing.
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Electrical Amplifier
CMP-0.1G40G-3020-K
CONNPHY
Amplifies electrical signals before transmission.
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Low Noise Amplifier
Amplifies received radar echoes with low noise.
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Low-Pass Filter
Filters dechirped signals to select low-frequency components.
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Analog-to-Digital Converter
Samples electrical signals for digital processing.
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Photodetector
CONQUER Inc.
Used in the receiver for optical-to-electrical conversion during dechirp processing.
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