相位可调的抛物线型与截断Sinc型微波波形光子生成技术，用于任意啁啾信号生成

《IEEE Transactions on Learning Technologies》：Phase Tunable Photonic Generation of Parabolic and Truncated Sinc Microwave Waveforms for Arbitrary Chirp Signal Generation

　　**摘要：**遥感应用需要使用不同形状的微波信号进行信号处理，同时也需要引入啁啾信号以在雷达系统中实现对移动目标的节能信息传输。本文开发了一种基于相位可调马赫-曾德尔调制器（MZM）的光学技术，用于在微波频率范围内生成抛物线形和截断Sinc形波形。在光学调制信号中引入π/2的相移，可产生抛物线形波形。将生成的6 GHz抛物线波形（功率水平为-16.5 dBm）进行进一步的光学处理，可在无需外部啁啾信号源的情况下获得双啁啾微波信号。通过短时傅里叶变换、模糊函数和自相关函数来计算双啁啾微波信号的特性，以探究其在动态雷达系统中的应用。光载波信号被分为两部分：一部分由单频正弦射频信号调制，用于生成抛物线形或截断Sinc形微波信号；另一部分由所获得的抛物线形信号调制，用于生成双啁啾微波信号。在生成抛物线形信号时，仅考虑了两个谐波，并通过适当设置偏置电压来调整外部调制器的调制指数，从而保持其系数比。此外，利用相同的装置，将MZM之后光学调制信号中的相移调整为-π/2，即可生成截断Sinc形信号。无限持续时间的Sinc脉冲在实际中无法实现，但通过截断处理使其具备实际可行性，可应用于有限脉冲响应滤波器设计以及高速通信系统领域，具有在采样时刻避免符号间干扰的潜在应用价值。**I. 引言**研究表明，雷达和卫星通信等机载应用需要微波信号来传输和接收信息。此外，啁啾信号可以通过节省功率的方式来传输信息。不同形状的信号在信息的正确格式承载和信号处理方面具有重要作用。目前已提出了多种电子技术和光学技术，用于生成矩形、三角形、锯齿形和抛物线形信号[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。然而，传统电子元件受限于其较低的工作速度，无法产生具有上述特征的高频微波信号。在一些先前的研究中[4]、[5]，已有采用电子方法生成抛物线形信号的报道。但至今尚无通过电子方式生成微波频率范围内抛物线形信号的成果。