面向UWB-over-fiber的光生可调谐超宽带信号研究

本项目基于混沌激光类噪声的宽频谱特性提出了多种产生UWB信号的方法，所产生的UWB信号的频谱可控、中心频率可调节、功率谱平滑；构建了光载混沌超宽带无线通信链路(chaotic UWB-over-fiber link)，研究了三种不同速率下该通信链路的性能；进一步，提出了一种新型的光载超宽带混沌微波光子远程雷达技术，实现了多目标物的远程测距以及水位远程监测。. 项目组按原定计划开展了研究，并取得了预期的研究成果：1）通过光注入、光反馈以及联合扰动等多种方式实现了半导体激光器的混沌输出，通过控制反馈强度、注入失谐量等参量可以有效的控制输出UWB信号的频谱带宽和中心频率，使其满足不同应用领域的需求。2）对混沌超宽带光载无线通信链路进行了研究分析和实验验证：分析了0.5Gbit/s、1.5 Gbit/s和2.5 Gbit/s三种不同调制速率下混沌超宽带信号经25km单模光纤和电噪声为20dB的无线链路传输后被接收端解调；实验中用单反馈半导体激光器产生混沌超宽带信号，实现了360Mbit/s、720 Mbit/s和1.44Gbit/s三种不同传输速率下混沌超宽带脉冲信号的生成和传输。3）基于chaotic UWB-over-fiber技术，构建了一种可实现远程测距和水位传感的雷达系统，远程测距雷达实现了24km 单模光纤传输、8.03m自由空间范围的单、双目标物距离测量，空间定位精度均为cm级别；水位传感实现了24km远程水位监测，达到2cm水位空间分辨率。