[0024] 为了便于本领域技术人员更好地理解本发明相对于现有技术的改进之处，下面结合附图对本发明作更进一步的说明，应当理解的是，下面提及的具体实施方式仅用于对本发明进行说明，而非对本发明的具体限制。
[0025] 本发明涉及的微波宽带信号处理方法的实施流程见图1所示，具体包括1.光谱切片2.载波提取与解波分复用3.包络检波三部分，具体而言：
[0026] 首先，基于光电混合环路对微波宽带信号进行“光谱切片”，包括“电光强度调制”与“循环切片”两部分。“电光强度调制”旨在基于电光强度调制器，将微波信号通过强度调制转变为光信号，实现电域到光域的上调制；“循环切片”旨在基于信号在光电混合环路的循环完成信号的“延时‑叠加”功能，通过频谱切片实现多通道滤波，最终分离出多个信道。
[0027] 然后，对“光谱切片”后的光信号实现“载波提取”与“解波分复用”并行处理。光谱切片后的光信号在频域成等间隔的“光梳”，位于光梳中心位置的为光载波，其它各波长均为电域各载波通过电光强度调制实现上变频，携带着通信消息。可通过光窄带滤波器提取光载波；同时，通过解波分复用器分离各信息波长。
[0028] 最后，构建耦合网络，将各信息波长分别与光载波耦合进入光电探测器阵列，完成包络检波，最终实现多路微波信号输出。
[0029] 下面对实现前述流程的微波光子信道化接收机的具体结构及原理分别详细说明。
[0030] 一、光谱切片
[0031] 图2为光谱切片单元的结构图，该结构为一典型光电混合环路。激光器提供光载波，通过电光强度调制器后被宽带微波信号强度调制后变成光信号，通过光延时线实现延时后部分耦合输出，剩余部分继续留在环路循环，通过光放大器实现损耗补偿后到达光电探测器还原成微波信号，经过移相器对其相位大小进行调控后返回至电光强度调制器，再次对光载波强度调制后进行第二次循环。总体而言，宽带微波信号通过电光强度调制器转变为光信号，通过光电探测器后再还原成微波信号，每一次循环输入信号均要进行一次“延时”与一次“移相”，并耦合出去部分能量，通过无数次叠加后最终实现稳定输出，即“光谱切片输出”。
[0032] 图3是光谱切片原理图。如上文所述，该切片过程包括“电光强度调制”与“循环切片”两部分。“循环切片”旨在基于信号在光电混合环路的循环完成信号的“延时‑叠加”功能，通过频谱切片实现多通道滤波，最终形成多个信道，并对信道外噪声与杂散信号进行抑制；“电光强度调制”旨在基于电光强度调制器，将微波信号通过强度调制转变为光信号，实现电域到光域的上调制，基于“双边带”强度调制原理，形成的光谱以光载波λ0为中心，呈对称分布，对应的数学关系为
[0033] λn’＝λ0‑2πν/ωn
[0034] λn＝λ0+2πν/ωn
[0035] λn与λn’为第n个对称边带对应的波长，ωn为第n个信道对应的中心角频率，v为光在介质中的传输速率。
[0036] 光谱切片工作原理在于：
[0037] 设进入电光混合环路的信号为s0＝Aejωt，其中，A为信号幅值，ω为信号的角频率，[0038] 经过一次循环后为 其中，α为单次循环的环路插损，τ为环路延时，其值由光延时线长度决定为
[0039] 其中l为光延时线长度，n为光延时线的折射率，c为光速， 为相移量，其大小由移相器决定；
[0040] 经过第二次循环后为
[0041] 经过第n次循环(n→+∞)后为
[0042] 最终的输出信号为多次循环后的信号的叠加，即为 其中β为耦合输出系数。由上所述，不难看出s1...sn为一等比数列，公比为 求和可得即该系统得传递函数为
[0043]
[0044] 进而求得该系统的幅频响应为
[0045]
[0046] 由上述幅频响应不难看出，其幅值为光延时τ的周期函数，且其峰值取决于[0047] 取β＝0.5，α＝0.5，分析 与τ对幅频响应的影响。
[0048] 一方面， 分析τ对幅频响应，如图4所示，当光纤长度l为0.25m与0.5m时，10‑12GHz的信道间隔发生了变化。也就是说，如果采用可调光延时线，就可以通过调节可调光延时线的长度来调谐该信道化接收系统的信道间隔。
[0049] 另一方面，固定光纤长度l为0.5m，分析 对幅频响应，如图5所示，当相移角分别为π/4、π/2与3π/4时(图中从右往左依次是相移角分别为π/4、π/2与3π/4时单信道的中心频率变化曲线图)，10‑12GHz内的单信道的中心频率发生了变化随着相移角的增加，中心频率有向左移的趋势。也就是说，如果采用可调移相器，就可通过调节可调移相器来调谐信道中心频率。
[0050] 综上所述，基于图2光谱切片单元，可通过调节“可调光延时线”的长度来调谐该信道化接收系统的信道间隔，可通过调节“可调移相器”来调谐信道中心频率，最终在保证超大带宽的同时，实现信道中心频率与信道间隔的可调谐性。需要特别指出，该处理系统的频率受限于电光调制器，该器件为超宽带器件，40GHz的电光调制器已商用、普及，覆盖如此大的带宽采用微波技术很难实现。
[0051] 二、载波提取与解波分复用
[0052] 载波提取与解波分复用单元的结构参见图6，光谱切片后的输出信号分为支路1与支路2信号流，支路1信号进入图6信道分割结构中的解波分复用器，进行解波分复用；支路2信号进入图6信道分割结构中的滤波器进行载波提取，提取后的光载波通过耦合器分裂成多束，与解波分复用输出的光信号形成一一对应的关系。
[0053] 三、包络检波
[0054] 包络检波单元包括图6中的探测器阵列，载波提取与解波分复用后形成了一一对应的光束对，各光束对进入探测器阵列，实现包络检波后再分别输出，最终实现了信道的分割。具体而言，包络检波的原理为：
[0055] 设通过解波分复用后的某个光束为 其中，Ω为光载波频率，ωn为第n个信jΩt道对应的中心频率；通过载波提取处理后的光载波为e ，形成光束对后进入探测器进行包络检波。
[0056] 进一步，输入信号可表示为两光束之和，可表示为
[0057]
[0058] 其强度为 结合上述两式可求得强度值为
[0059] J＝2+2cosωnt
[0060] 探测器只能感应到入射光的强度，对其进行包络检波，输出的信号光电流可表示为
[0061] Io＝ρ·J
[0062] 其中ρ为探测器的响应度，结合上述两式可得
[0063] Io＝2ρ(1+cosωnt)
[0064] 输出光电流由直流项IDC＝2ρ与交流项IAC＝2ρcosωnt所组成，交流项即为信号项，探测器一般内置一隔直器，故仅有交流项IAC。
[0065] 进一步，通过探测器阵列输出的各信道(C1...Cn)的信号可表示为
[0066]
[0067] 即电域的超宽带信号经过光域处理后，最终通过光域的信号处理转换为电信号并实现了信道化输出。
[0068] 本发明采用微波光子技术对宽带微波信号进行信道化接收，基于光纤的低损耗、大带宽、抗电磁干扰等优点，能够突破传统电子式微波信道化接收机的“电子瓶颈”，较传统信道化接收机具有超大接收带宽、信道中心频率与信道间隙可调谐的功能，能够在通信、电子战、航空航天等领域得到广泛地应用。
[0069] 上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
[0070] 为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。
