[00523259]基于微波光子技术的稀疏信息实时获取

　　微波光子技术融合了微波和光子两大技术的优势来实现信号的产生、高速处理和传输，并能够完成普通信号处理系统中复杂甚至是无法完成的高速宽带信号处理及分析功能。该项目将微波光子技术引入到稀疏信号大动态范围高效信息化接收领域当中，实现频域和时域的稀疏信息的接收与获取。高频光载波用于承载被测信号，并且通过光学的预处理和后处理单元获得信号有效信息的提取与控制，再使用光电线性转换单元和数字信号分析技术获得有效信息的接收和获取。通过引入微波光子技术可以大大克服多种电子瓶颈限制，得到传统方法无法实现的稀疏信息获取。实现高速宽带微波信号测量、高速激光扫描成像等功能，在民用和军用领域具有广阔的应用前景。主要研究成果如下：

　　1.针对如何实现多频率、多频段宽带微波信号的频谱感知与分析处理的挑战，实现了宽带微波的瞬时单频点测量、相干信道化多频点测量以及基于光子压缩采样的瞬时多频点频谱感知与分析，将多频点测量精度从GHz提高到百kHz。

　　2.融合压缩采样和微波光子信号处理技术首次实现超宽带微波信号在多载波条件下的精确频率定位。该成果采用单信道低速ADC，可极大降低后续数字信号处理的难度和功耗。实验中利用微波信号在频谱上高度稀疏特性，通过低速ADC(～100MHz)实现了宽带微波频率范围（如高达60GHz载波内的任意5GHz带宽）的多频测量，精度达到2kHz。

　　3.在时域稀疏信号获取方面，进行了超高速成像的研究，设计并实现了具有波分/偏振复用功能的时域拉伸成像技术，将传统成像的速度提升了4个数量级，达到了最快20亿帧/秒，时间分辨率为500ps。可以用于高通量流式细胞成像检测及超高速平面筛查等领域。

　　4.为解决超高速成像当中的海量数据问题，在国际上首次提出了时域拉伸压缩采样单像素成像技术，通过色散傅里叶变换调制把单像素成像当中的随机矩阵测量过程从kHz提升至MHz量级，实现了数据压缩比最大达到10%，并应用于流式细胞成像当中。