脉冲压缩技术是信号处理领域的一项关键技术,能用于获得更好的空间分辨率及更高的信号处理信噪比,可广泛应用于雷达领域。随着雷达信号带宽的日益增加,传统的电模数转换器(ADC)面临着超大的数据存储深度以及后端实时处理的压力。相比之下,新兴的微波光子技术结合了微波和光子技术的优点,能够稳定地产生、控制和处理宽带微波信号,从而突破电ADC的带宽限制,已被成功应用于全光ADC。然而,光ADC并不能缓解实时信号处理的压力。为了解决这一问题,近期一种新型的基于微波光子技术的模拟信号处理技术被提出。它是基于受激布里渊散射(SBS)的脉冲压缩技术,能够对宽带微波信号进行自相关处理,从而实现脉冲压缩。但是通过该技术获得的脉冲压缩结果受到噪声的严重干扰,影响了脉冲压缩信号的信噪比(SNR),带宽受限于1 GHz。为了改善SNR的性能,本文中对基于SBS的脉冲压缩技术的SNR性能进行了分析并提出了优化SNR的有效方案。本文的具体研究内容从以下三个方面展开:1.介绍了基于SBS的脉冲压缩技术原理。分析了脉冲压缩链路中的噪声机理并从描述SBS的三波耦合方程出发,推导了脉冲压缩信号的SNR公式,从而发现了优化SNR性能需要提高信号能量并且抑制噪声。2.在理论分析的基础上,进一步进行了数值仿真,讨论了关键因素对SNR性能的影响。仿真结果证明了:通过使用具有高布里渊增益系数以及低损耗的光纤能够提高脉冲压缩信号的强度,从而实现SNR性能的优化;通过使用窄带宽激光源,高性能光探测器能够减小脉冲压缩信号中的噪声强度,从而优化SNR性能;使用时域平均法能够有效抑制幅度噪声和相位噪声,从而优化SNR性能。3.设计了实验结架构和方案,验证了所提出的SNR优化方法的有效性。实验结果表明,在时域平均法的基础上,使用具有高布里渊增益系数以及低损耗的光纤,脉冲压缩信号的SNR得到了显著提升,系统带宽突破了 1 GHz的限制,最终完成了对5 GHz的微波宽带信号的脉冲压缩。