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对于新一代雷达、遥感、目标识别和成像,为了达到更高测量精度以及获取更多目标信息,发射信号需要有较大的时间-带宽积。传统的电子雷达,无论在数字技术还是模拟技术方面,都面临着带宽瓶颈。基于微波光子技术的大带宽、低损耗、小体积、抗电磁干扰等优势,本文研究了一种基于调频微波光子信号的测距测速方案,旨在提高测量分辨率和测量带宽范围。本文首先介绍了选题的背景、意义和目的,进而介绍了该领域的国内外研究现状,阐述了微波光子技术在雷达系统中的优势。在第二章中重点介绍了调频信号及其在测距测速方面的应用。通过对单啁啾信号存在的距离-多普勒耦合问题进行分析,分析了V型调频信号在测距测速中的优势。然后,研究了一种基于微波光子的宽带调频微波信号的产生方法,通过简单的电光调制技术将线性调频信号的带宽和中心频率均提升了2倍。并且通过实验证明了该方案不仅能够产生可调谐的高频宽带调频微波信号,而且能够通过扩展产生宽带调频光信号。基于上述方法,研究了一种基于调频微波光子信号的测距测速方案,主要包括发射端信号的产生和接收端信号的处理两个方面。本方案不仅能够通过微波光子倍频产生高频宽带微波信号以提高距离测量分辨率,而且能够通过接收端级联调制器的使用进一步提高距离和速度分辨率。然后,通过软件仿真和实验平台验证了方案的可行性。仿真结果说明该方案可以实现测距测速功能,并且实验结果表明在发射信号带宽为2GHz、上升和下降沿脉宽均为10μs的情况下,该方案的距离测量绝对误差小于3 mm,距离分辨率可达3.75 cm,且探测距离可达3.5 m。此外,还实验分析了接收端信号功率对测量结果的影响。本文研究的基于调频微波光子信号的测距测速方案,能够提高测量分辨率,并且在发射端信号的产生和接收端信号的处理方面均具有显著的带宽优势,对于在雷达、测量中提升测速测距性能具有重要的参考意义。