相位连续的线性扫频技术

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1、申请上海交通大学硕士学位论文相位连续的线性扫频技术专业：电子与通信工程班级：B1103494学号：1110349152硕士生：夏宗杨导师：董毅教授上海交通大学电子信息与电气工程学院2014年01月MasterDissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityLINEARFREQUENCYSWEEPTECHNOLOGYWITHCONTINUOUSPHASEAuthor:ZongyangXiaAdvisor:Prof.YiDongSpecialty:ElectronicsandCommu

2、nicationEngineeringSchoolofElectronicInformationandElectricalEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityJanuary,2014摘要相位连续的线性扫频技术摘要相位连续的线性扫频信号是光频域反射仪OFDR、调频连续波FMCW以及超宽带无线通信UWB的关键技术。随着这些应用领域的发展，高线性度、宽扫频范围和可调中心频率的相位连续扫频信号具有更广泛的应用前景。线性扫频信号最直接的产生方法是DDS，它具有很好的线性度，但是线性扫频范围受到很大的局限

3、，一般很少超过GHz。压控振荡器VCO具有较宽的扫频范围，但是非线性严重，需要复杂的软硬件校正系统。锁相环路能够很好将DDS的线性度和压控振荡器VCO的扫频范围结合起来，实现高线性度和宽范围的扫频。在此基础上，我们设计搭建了基于锁相环路的线性扫频系统。1.整数锁相环路：通过扫频参考信号来实现线性扫频，实现的两个重要指标--环路带宽内的相噪80dBc/Hz，线性扫频范围10~19.2GHz。2.小数锁相环路：通过改变小数分频比实现线性扫频，实现的两个重要指标--环路带宽内的相噪66dBc/Hz，线性扫频范围10~18.5GHz。锁相

4、环路方法受到电器件的性能限制，中心频率和扫频范围较小。基于光生方法的高频优势，本文创新性地通过提取扫频的光频率梳齿及其拍频来提升扫频信号的中心频率和扫频范围。基于锁相环路的相位连续线性扫频信号24.3~26.3GHz，调制光载波产生梳齿间隔线性扫频的光频率梳，再通过本文提出的两种滤波方式提取光梳齿。1.基于级联交织器：通过25/50GHz和50/100GHz级联交织器的共路滤波，分别提取出谐波抑制超过40dB的第±1根和第±2根梳齿。在对光梳齿进行拍频后，即能获取48.6~52.6GHz和97.2~105.2GHz的相位连续线性扫

5、频信号。2.基于光路噪声抑制：两个光滤波器分别滤出一个光梳齿，这种分路滤波方式会引入非相干的光链路噪声，由反馈控制系统来抑制这部分噪声。分路滤波提取出谐波抑制第I页摘要比超过40dB的第±5根梳齿。光梳齿拍频后，24.3~26.3GHz的相位连续线性扫频信号，倍频到243GHz~263GHz。合理选择中心频率，扫频信号就可以处于不同的大气通信窗口，能够应用于UWB无线通信。中心频率在100GHz附