一种可重构射频滤波方法及装置

本申请涉及射频微波，具体涉及一种可重构射频滤波方法及装置。

背景技术：

1、随着技术的发展，射频微波系统的宽带化和多功能化对滤波器的可调谐和可重构特性提出越来越高的要求，而传统的电射频滤波器受到电子瓶颈的影响，很难满足当前射频微波系统的需求。

2、微波光子滤波器(microwave photonic filter,mpf)是借助微波光子技术在光域对微波射频信号进行信号处理的光子辅助射频滤波器；其借助光学器件的优势，能够实现高带宽、抗电磁干扰、快速可调谐和可重构等性能。

3、为应对当前射频微波系统的性能需求，基于上述微波光子滤波器的技术原理，提供一种可重构射频滤波技术。

技术实现思路

1、本申请提供一种可重构射频滤波方法及装置，基于光频梳实现可重构射频滤波，使用可编程光滤波器实现对每个抽头的独立灵活配置，并根据预设抽头系数的正负值将信号分为两路，结合平衡光电探测器，实现滤波器的正负抽头，实现无低通响应的可重构任意滤波。

2、为实现上述目的，本申请提供以下方案。

3、第一方面，本申请提供了一种可重构射频滤波方法，所述方法包括以下步骤：

4、将预设的宽带射频信号作为输入信号经单边带调制到预设的光频梳上，获得调制后光载射频信号；

5、利用预设的可编程光滤波器对所述调制后光载射频信号进行幅度配置，并利用两个独立端口输出对应的第一光载射频子信号以及第二光载射频子信号；

6、利用预设的平衡光电探测器对所述第一光载射频子信号以及所述第二光载射频子信号进行相干探测，获得最终输出信号。

7、进一步的，所述利用预设的可编程光滤波器对所述调制后光载射频信号进行幅度配置，并利用两个独立端口输出对应的第一光载射频子信号以及第二光载射频子信号中，包括以下步骤：

8、利用所述可编程光滤波器按照预设的自定义抽头系数设定对应的幅度比值，对所述调制后光载射频信号进行幅度配置；

9、利用两个独立端口分别输出基于自定义正抽头系数配置的所述第一光载射频子信号以及自定义负抽头系数配置的所述第二光载射频子信号；其中，

10、所述自定义抽头系数包括所述自定义正抽头系数以及所述自定义负抽头系数。

11、进一步的，所述利用所述可编程光滤波器按照预设的自定义抽头系数设定对应的幅度比值，对所述调制后光载射频信号进行幅度配置中，包括以下步骤：

12、利用所述可编程光滤波器按照所述自定义正抽头系数对应的幅度比值，对所述调制后光载射频信号进行幅度配置，获得对应的所述第一光载射频子信号；

13、利用所述可编程光滤波器按照所述自定义负抽头系数对应的幅度比值，对所述调制后光载射频信号进行幅度配置，获得对应的所述第二光载射频子信号。

14、进一步的，所述利用预设的平衡光电探测器对所述第一光载射频子信号以及所述第二光载射频子信号进行相干探测，获得最终输出信号中，包括以下步骤：

15、利用预设的平衡光电探测器，将所述第一光载射频子信号进行光电探测后得到的第一电信号减去所述第二光载射频子信号进行光电探测后得到的第二电信号，获得最终输出信号。

16、进一步的，所述方法还包括以下步骤：

17、将预设的宽带射频信号作为输入信号经单边带调制后调制到经过第一色散原件处理的所述光频梳上，获得所述调制后光载射频信号；

18、利用所述可编程光滤波器对经过第二色散原件处理的所述调制后光载射频信号进行幅度配置，并利用两个独立端口输出对应的所述第一光载射频子信号以及所述第二光载射频子信号。

19、第二方面，本申请提供了一种可重构射频滤波装置，所述装置包括：

20、输入信号模块，其用于输入预设的宽带射频信号；

21、单边带调制模块，其用于将预设的宽带射频信号作为输入信号经单边带调制到预设的光频梳上，获得调制后光载射频信号；

22、可编程光滤波器，其用于对所述调制后光载射频信号进行幅度配置，并利用两个独立端口输出对应的第一光载射频子信号以及第二光载射频子信号；

23、平衡光电探测器，其用于对所述第一光载射频子信号以及所述第二光载射频子信号进行相干探测，获得最终输出信号。

24、进一步的，所述可编程光滤波器还用于按照预设的自定义抽头系数设定对应的幅度比值，对所述调制后光载射频信号进行幅度配置；

25、所述可编程光滤波器还用于利用两个独立端口分别输出基于自定义正抽头系数配置的所述第一光载射频子信号以及自定义负抽头系数配置的所述第二光载射频子信号；其中，

26、所述自定义抽头系数包括所述自定义正抽头系数以及所述自定义负抽头系数。

27、进一步的，所述可编程光滤波器还用于按照所述自定义正抽头系数对应的幅度比值，对所述调制后光载射频信号进行幅度配置，获得对应的所述第一光载射频子信号；

28、所述可编程光滤波器还用于按照所述自定义负抽头系数对应的幅度比值，对所述调制后光载射频信号进行幅度配置，获得对应的所述第二光载射频子信号。

29、进一步的，所述平衡光电探测器还用于将所述第一光载射频子信号进行光电探测后得到的第一电信号减去所述第二光载射频子信号进行光电探测后得到的第二电信号，获得最终输出信号。

30、进一步的，所述装置还包括第一色散原件以及第二色散原件；

31、所述第一色散原件用于对所述光频梳进行色散处理；

32、所述第二色散原件用于对所述调制后光载射频信号进行色散处理；

33、所述单边带调制模块还用于将预设的宽带射频信号作为输入信号经单边带调制后调制到经过所述第一色散原件处理的所述光频梳上，获得所述调制后光载射频信号；

34、所述可编程光滤波器还用于对经过第二色散原件处理的所述调制后光载射频信号进行幅度配置，并利用两个独立端口输出对应的所述第一光载射频子信号以及所述第二光载射频子信号。

35、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

36、(1)本申请基于光频梳实现可重构射频滤波，使用可编程光滤波器实现对每个抽头的独立灵活配置，并根据预设抽头系数的正负值将信号分为两路，结合平衡光电探测器，实现滤波器的正负抽头，实现无低通响应的可重构任意滤波。

37、(2)本申请在调制射频信号前引入预色散，使得载波和边带引入的色散值不同，从而有效地抑制杂散信号。

技术特征：

1.一种可重构射频滤波方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的可重构射频滤波方法，其特征在于，所述利用预设的可编程光滤波器对所述调制后光载射频信号进行幅度配置，并利用两个独立端口输出对应的第一光载射频子信号以及第二光载射频子信号中，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的可重构射频滤波方法，其特征在于，所述利用所述可编程光滤波器按照预设的自定义抽头系数设定对应的幅度比值，对所述调制后光载射频信号进行幅度配置中，包括以下步骤：

4.如权利要求2所述的可重构射频滤波方法，其特征在于，所述利用预设的平衡光电探测器对所述第一光载射频子信号以及所述第二光载射频子信号进行相干探测，获得最终输出信号中，包括以下步骤：

5.如权利要求1所述的可重构射频滤波方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

6.一种可重构射频滤波装置，其特征在于，所述装置包括：

7.如权利要求6所述的可重构射频滤波装置，其特征在于：

8.如权利要求7所述的可重构射频滤波装置，其特征在于：

9.如权利要求7所述的可重构射频滤波装置，其特征在于：

10.如权利要求6所述的可重构射频滤波装置，其特征在于，所述装置还包括第一色散原件以及第二色散原件；

技术总结
本申请涉及一种可重构射频滤波方法及装置，涉及射频微波技术领域，该方法包括以下步骤：将预设的宽带射频信号作为输入信号经单边带调制到预设的光频梳上，获得调制后光载射频信号；利用预设的可编程光滤波器对调制后光载射频信号进行幅度配置，并利用两个独立端口输出对应的第一光载射频子信号以及第二光载射频子信号；利用预设的平衡光电探测器对第一光载射频子信号以及第二光载射频子信号进行相干探测，获得最终输出信号。本申请基于光频梳实现可重构射频滤波，使用可编程光滤波器实现对每个抽头的独立灵活配置，并根据预设抽头系数的正负值将信号分为两路，结合平衡光电探测器，实现滤波器的正负抽头，实现无低通响应的可重构任意滤波。

技术研发人员：王敬雯,尹子恺,尹飞飞,戴一堂
受保护的技术使用者：北京邮电大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15