高精度时频传输技术及其在雷达信号处理中的应用研究

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时间和频率传输是目前的热点研究领域,本文对光纤时间和频率传输技术作了深入的研究,并在此基础上,分析了光纤时间和频率传输技术应用于双/多基地雷达系统中的可行性。实现高精度光纤时间和频率传输需要解决两个问题:一是保证激光频率源的稳定性能,二是需要补偿时间和频率传输过程中的相位抖动。文中提出了解决这两个问题的技术方法,具体内容包括:  (1).提出了锁模激光器标准锁相环的数学模型,从理论上分析了环路的性能,讨论了环境因素对标准锁相环稳定性的影响。在此基础上提出了采用PID调节器的锁相环技术和CPT原理的新锁定技术。测试了新锁定技术的长期稳定性,证实该方案提升了锁模激光器输出的稳定性。  (2).实现高精度光纤频率传输的关键是对相位抖动进行补偿。本文提出了两种相位补偿技术:光学补偿和电学补偿。并采用两种补偿技术完成了实际20km和实际100km往返光纤的频率传输实验,实验结果真实有效,达到预期设计目标。  (3).本文在光纤频率传输技术的基础上,提出了采用波分复用的方式实现光纤时间和频率的同步传输技术。其中频率传输部分采用1550nm的锁模脉冲光,时间传输部分采用IRIG-B时间编码,1310nm的连续光。采用该技术完成了实验室20km光纤时间和频率传输实验,实验结果真实有效,达到预期设计目标。  (4).本论文提出了基于光纤时频传输技术的双/多基地雷达同步系统方案,并采用了实际同步数据进行了雷达成像仿真分析,以证实光纤时频同步系统应用于雷达系统中的可行性。  激光器的稳定和相位抖动补偿是实现高精度光纤时间和频率传输中的关键问题。本文在这些方面做了创新性研究,从问题的理论分析、新技术的实现,实际实验以及光纤时间和频率传输技术在雷达信号处理中的应用等四个方面进行了深入探索。论文结合了当前时间和频率传输技术的新进展,所提的激光源稳定电路和相位抖动补偿方案在实现高精度的时间和频率传输领域具有明显优势。
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