本发明涉及的是一种微波测量领域的技术，具体是一种基于三光梳的瞬时微波频率无模糊测量方法及系统。
背景技术：
1、纯电学方式的传统瞬时微波频率测量带宽受限于电子器件的性能，然而，微波光子学系统可以覆盖非常广泛的频率范围。利用微波光子学技术，可以实现极高的频率测量精度和分辨率，并且微波光子学的系统响应速度非常快，光子器件的高带宽和快速调制特性使其在动态环境中具有明显的优势。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术在特殊频率区间无法根据游标原理准确计算得到微波频率的缺陷，提出一种基于三光梳的瞬时微波频率无模糊测量方法及系统，对未知微波频率进行三个尺度测量，消除了测量盲区，在保证测频精度、测频速度的同时，实现了全带宽的无模糊微波瞬时频率测量。
2、本发明是通过以下技术方案实现的：
3、本发明涉及一种基于三光梳的瞬时微波频率无模糊测量方法，包括：
4、步骤1、将连续波长光纤激光器发出的光源经电光调制产生三组具有重频差的电光梳，其中一组光梳作为本地光梳，另外两组作为探测光梳；
5、步骤2、将待测微波信号经强度调制器调制在与三光梳同源的激光光源上产生待测光信号；
6、步骤3、将待测光信号分别与本地光梳和两个探测光梳进行干涉拍频，产生本地拍频信号和两组探测拍频信号；
7、步骤4、根据游标效应原理，将本地拍频信号分别与两组探测拍频信号进行游标计算，对待测微波频率进行无模糊定位。
8、得益于光梳光谱的快速测量特性，在系统满足的最大探测带宽范围内，任意形式的微波信号都可以实现瞬时的频率测量。
9、本发明涉及一种实现上述方法的系统，包括：激光器、分光模块、三个双驱动马赫增德尔调制器、一个强度调制器、三个相干接收模块以及信号处理模块，其中：分光模块将激光器产生的激光分为四路，其中三路分别输入第一、第二和第三双驱动马赫增德尔调制器以产生平坦的本地光梳和探测光梳，第四路通过强度调制器将待测微波信号调制到激光上，三个相干接收模块分别采集含有待测微波信号的待测光分别与三组光梳的拍频信号，信号处理模块对采集到的信号进行adc转换后，通过游标法进行数据处理解调出待测瞬时微波信号频率。
10、技术效果
11、本发明通过三个双驱动马赫增德尔调制器产生三组具有微小重频差的平坦光学频率梳，利用游标效应对调制在连续光上的待测微波频率进行频率测量，三个尺度的对照测量消除了测量盲区。实现了强度调制器全带宽的高精度、瞬时大带宽的微波频率测量，并且可以同时测量多个微波频率以及实现动态信号测量。
1.一种基于三光梳的瞬时微波频率无模糊测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于三光梳的瞬时微波频率无模糊测量方法，其特征是，所述的步骤1，具体包括：通过双驱动马赫增德尔调制器生成三组光梳；将射频信号发生器产生射频驱动信号分别加载在双驱动马赫增德尔调制器的两干涉臂上，通过移相器控制上下两臂射频信号的初始相位，使得相位差满足平坦光谱的产生条件。
3.根据权利要求1所述的基于三光梳的瞬时微波频率无模糊测量方法，其特征是，所述的步骤2，具体包括：通过任意波形发生器产生待测微波信号，微波信号加载在强度调制器上实现未知微波信号调制在光信号产生待测光信号后，控制马赫增德尔调制器的偏置电压使调制处于线性工作区，使调制器产生的光信号的载波和二阶边带处于被抑制状态。
4.根据权利要求1所述的基于三光梳的瞬时微波频率无模糊测量方法，其特征是，所述的步骤3，具体包括：将三组带有微小重频差的电光梳分别与待测光信号在光纤耦合器中耦合，耦合的光信号在三个光电探测器处被接收实现拍频，产生的射频信号分别是待测光信号频率与三组光梳中的相离最近的梳齿的频率差。
5.根据权利要求1所述的基于三光梳的瞬时微波频率无模糊测量方法，其特征是，所述的步骤4，具体包括：将待测光信号分别与本地光梳和第一探测光梳、第二探测光梳进行拍频，其中本地光梳与其中一个探测光梳的拍频频差之差为δf1-δf2＝nδfr＝nfr1-nfr2，其中：δf1和δf2分别为待测信号与本地光梳和探测光梳的拍频频差，fr1和fr2分别为两路光梳的重复频率，δfr为双光梳的重频差，当调制在连续光上的微波频率位于第n根梳齿的右边，则检测微波信号频率为frf＝nfr2+δf2＝nfr1+δf1；当调制在连续光上的微波频率位于第n根梳齿的左边，则检测微波信号频率为frf＝nfr2-δf2＝nfr1-δf1；当调制在连续光上的微波频率位于第n根梳齿的中间，则检测微波信号频率为frf＝nfr2+δf2＝nfr1-δf1。
6.根据权利要求1所述的基于三光梳的瞬时微波频率无模糊测量方法，其特征是，所述的游标计算，即在六个频带区域中进行三光梳测微波频率的解调，具体为：
7.一种实现权利要求1-6中任一所述方法的基于三光梳的瞬时微波频率测量系统，其特征在于，包括：激光器、分光模块、三个双驱动马赫增德尔调制器、一个强度调制器、三个相干接收模块以及信号处理模块，其中：分光模块将激光器产生的激光分为四路，其中三路分别输入第一、第二和第三双驱动马赫增德尔调制器以产生平坦的本地光梳和探测光梳，第四路通过强度调制器将待测微波信号调制到激光上，三个相干接收模块分别采集含有待测微波信号的待测光分别与三组光梳的拍频信号，信号处理模块对采集到的信号进行adc转换后，通过游标法进行数据处理解调出待测瞬时微波信号频率。
8.一种实现权利要求1-6中任一所述方法的基于三光梳的瞬时微波频率测量系统，其特征在于，包括：主激光器、六个50/50光纤耦合器、三个双驱动马赫增德尔调制器、一个马赫增德尔调制器、3×3耦合器、三个光电探测器以及模数转换器，其中：主激光器与第一50/50光纤耦合器相连将光信号分为两路；两路激光分别进入第二50/50光纤耦合器和第三50/50光纤耦合器，产生的四路激光用于产生三光梳信号和加载待测微波信号；第二50/50光纤耦合器和第三50/50光纤耦合器产生的四路激光分别进入第一双驱动马赫增德尔调制器，第二双驱动马赫增德尔调制器，第三双驱动马赫增德尔调制器和马赫增德尔调制器，马赫增德尔调制器与3×3耦合器相连，马赫增德尔调制器产生的待测光信号被3×3耦合器分为三组信号与本地光梳、第一探测光梳和第二探测光梳分别在第四50/50光纤耦合器、第五50/50光纤耦合器、第六50/50光纤耦合器进行耦合拍频，第四50/50光纤耦合器、第五50/50光纤耦合器、第六50/50光纤耦合器的输出端分别与第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器相连，三组拍频光信号分别被第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器接收完成光电转换，产生三组射频拍频信号，第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器的射频输出端口与模数转换器的三个射频输入端口相连，三组射频拍频信号在模数转换器中实现模数转换和信息解调。
