先进的微波光子波形编辑：推动雷达系统向雷达与频谱联合感知系统演进

为应对未来雷达应用平台从单一雷达功能向集成多功能系统发展的迫切需求，我们提出了一种先进的微波光子波形编辑方法，该方法能够编辑任意雷达波形，使其具备执行频谱感知的能力。这进而将单功能雷达系统扩展为雷达与频谱联合感知系统。我们在理论上定义并计算了任意波形经过特定色散介质后的累积函数，并利用该累积函数进一步设计相应的二进制序列以编辑波形。编辑后，波形的累积函数近似于与特定色散介质匹配的线性调频信号的累积函数。因此，编辑后的波形在通过色散介质后可被压缩为窄脉冲，实现频率到时间的映射，从而完成频率测量或时频分析。该概念通过仿真和实验得到了验证。使用总色散为 -6817 ps/nm 的色散补偿光纤，对任意波形（包括 7 位 Barker 相位编码波形、线性调频波形、非线性调频波形以及具有“E”形时频图的波形）进行了编辑，并进一步用于 36.8 GHz 超宽带宽内的微波频率测量和时频分析。其时间分辨率和频率分辨率分别为 2 ns 和 0.86 GHz。