CN115378499B - 基于微波光子技术的瞬时频率测量装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于微波光子技术的瞬时频率测量装置和方法，涉及微波信号频率测量技术领域。本发明中，装置包括光频率梳信号源、若干调制器、光开关、若干法布里‑珀罗(FP)滤波器、光耦合器、光放大器、波分复用器、光功率检测阵列、光探测器、低通电滤波器、信号处理模块和射频信号源产生模块，通过上述装置利用微波光子技术超宽带信号处理的优势，通过重构复用的信道化分方式，将超宽带频率范围内的信号频率位置的快速确认且同时变频到低频的范围内，并最终结合成熟的电子信号处理技术对低频信号的高精度采集测量，实现了超宽带、高精度、快速的频率测量。

Description

基于微波光子技术的瞬时频率测量装置和方法

技术领域

本发明涉及微波信号频率测量技术领域，具体涉及一种基于微波光子技术的瞬时频率测量装置和方法。

背景技术

微波光子技术由于其不受电磁干扰的影响，在体积、重量和能耗方面相对微波器件都有着明显的优势，特别是其超宽带方面的信号处理能力优势，使其在频率测量领域也得到了广泛的关注和应用。

目前基于微波光子技术的射频信号频率测量技术主要基于四种方法，即频率强度映射法、频率时间映射法、扫频接收法以及信道化接收方法。第一、频率强度映射法是通过设计频率相关的微波光子链路，一般是通过多路信号干涉的方法，使不同微波信号在通过光链路后得到不同的微波或者光功率的响应值，从而根据其响应值确定输入微波信号的频率，但是该方法一般都测量频率范围有限，且很难达到高的测频精度。第二、频率时间映射法是通过将被测的射频信号调制在光载波上，利用色散光纤等一些大色散系数的介质，将不同微波分量的光调制边带信号在时间域上分离开，再进行光电转换，光脉冲到达接收端光电探测器的时间正比于调制在光载波上的微波信号的频率，通过测量不同频率分量到达光电探测器的时间，便可计算得到调制在光载波上的信号的频率值，该种方法在射频频率较低时其测频精度和分辨率都比较受限，仅比较适合高频的测量，很难实现低频到高频的全频段拉通测量。第三、扫频接收法一般是通过滤波器或者受激布里渊放大等方式对调制后的光信号进行频率相关的扫描滤波或者放大，该方法需要在整个频率测量范围内周期性扫描，耗时较长，测量速度较慢。第四、信道化接收方法是通过将调制后的光信号经过光信道化处理，将不同的频率切分到不同的信道中，从而实现对微波信号的测量，该方法很容易实现对多种频率信号的同时测量，但是其测量精度与信道宽度相关，针对超宽带的射频信号，要想实现高精度测量的话，其需要划分大量的信号导致设备量庞大。

因此基于上述的分析，有必要研制和开发一种能够同时实现超宽带、高测频精度、快速的微波信号频率测量方法和装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于微波光子技术的瞬时频率测量装置和方法，解决了无法同时实现超宽带、高测频精度、快速的微波信号频率测量的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于微波光子技术的瞬时频率测量装置，包括光频率梳信号源、若干调制器、光开关、若干FP滤波器、光耦合器、光放大器、波分复用器、光功率检测阵列、光探测器、低通电滤波器、信号处理模块和射频信号源产生模块；

所述光频率梳信号源的出光口与第一调制器的入光口相连接，所述第一调制器的出光口与光开关的输入端相连接，所述第一调制器的射频输入端用于接收被测射频信号；

所述光开关的输出端分别与第一FP滤波器的输入端、若干第二调制器的入光口、第三调制器的入光口相连接；任一所述第二调制器的出光口均与对应的第二FP滤波器的输入端相连接；

所述第一、第二FP滤波器的输出端均与光耦合器的输入端相连接，所述光耦合器的输出端通过光放大器与波分复用器的输入端相连接，所述波分复用器的各个输出端与光功率检测阵列对应的输入端相连接，所述光功率检测阵列的输出端连接至信号处理模块；

所述第三调制器的出光口与光探测器的输入端相连接，所述光探测器通过低通电滤波器连接至信号处理模块；

所述信号处理模块的输出端与射频信号源产生模块的输入端相连接，所述射频信号源产生模块的各个输出端分别与第二、第三调制器的射频输入端相连接；

其中，光学频率梳中梳齿个数，第一、第二FP滤波器的通道数量，波分复用器的通道数量三者相同。

优选的，光频率梳的梳齿间的频率间隔不小于被测射频信号最大频率的2倍；所述波分复用器的通道带宽与梳齿间隔相等。

优选的，所述光频率梳信号源包括由多个不同波长的激光器输出复用合束输出非相干的光学频率梳，或者由单个波长的激光经过调制产生多个梳齿的相干光学频率梳。

优选的，所述第二调制器的数量为2，则对应的第二FP滤波器的数量也为2，且设定光学频率梳中梳齿个数为N，则

所述第一FP滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围f_BW的 1/N，其自由光谱范围f_sr1与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr1＝f_c+f_BW/N，且所述第一FP滤波器的第一个通道的起始位置对应测量范围内的最低频射频信号调制后的第一根光梳齿的边带位置；

第一个所述第二FP滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围的 1/N²，其自由光谱范围f_sr2与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr2＝ f_c+f_BW/N²，该第二FP滤波器的第一个通道的起始位置与第一FP滤波器的第一个通道的起始位置相同；

第二个所述第二FP滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围的 1/N³，其自由光谱范围f_sr3与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr3＝ f_c+f_BW/N³，该第二FP滤波器的第一个通道的起始位置也与第一FP 滤波器的第一个通道的起始位置相同；

所述低通电滤波器的带宽为被测射频信号频率范围f_BW的1/N³。

一种基于微波光子技术的瞬时频率测量方法，采用如上所述的瞬时频率测量装置，包括：

所述光频率梳信号源生成光信号输入第一调制器，被测射频信号对其进行双边带调制，调制后的光信号输入到一分四的光开关；

光开关切换进入第一状态，调制后的光信号切换通过第一FP滤波器进行滤波，之后经过光耦合器和光放大器输入到波分复用器中解复用，再通过光功率检测阵列同时间隔波分复用器输出的各个通道的光功率的大小，确定唯一有光信号的对应通道，从而确定被测射频信号的频率落在频率测量范围N等分下的其中一个等分中；

根据第一状态下的有光信号通道的检测结果，所述信号处理模块控制光开关切换进入第二状态，并控制射频信号源产生模块输出第一本振射频信号对第一个第二调制器进行下边带的单边带调制；调制后的光边带通过第一个第二FP滤波器进行滤波，确定唯一有光信号的对应通道，从而确定被测射频信号的频率落在频率测量范围N²等分下的其中一个等分中；

根据第二状态下的有光信号通道的检测结果，所述信号处理模块控制光开关切换进入第三状态，并控制射频信号源产生模块输出第二本振射频信号对第二个第二调制器进行下边带的单边带调制；调制后的光边带通过第二个第二FP滤波器进行滤波，确定唯一有光信号的对应通道，从而确定被测射频信号的频率落在频率测量范围N³等分下的其中一个等分中；

根据第三状态下的有光信号通道的检测结果，所述信号处理模块控制光开关切换进入第四状态，并控制射频信号源产生模块输出第三本振射频信号对第三调制器进行下边带的单边带调制；调制后的光边带输入到光探测器进行光电转换，之后经过低通电滤波器进行滤波，获取变频滤波后的信号输出，经过电采集的分析最终得到被测射频信号的频率。

优选的，所述第一本振射频信号的大小为f₂＝(k₁-1)×f_BW/N；

所述第二本振射频信号的大小为f₃＝(k₁-1)×f_BW/N+(k₂- 1)×f_BW/N²；

所述第三本振射频信号的大小为f₄＝(k₁-1)×f_BW/N+(k₂- 1)×f_BW/N²+(k₃-1)×f_BW/N³；

其中，k₁、k₂、k₃分别为第一、二、三状态下的有光信号通道序数。

优选的，定义变频滤波后的信号输出为Δf，则被测射频信号的频率的计算过程表示为：f₁＝(k₁-1)×f_BW/N+(k₂-1)×f_BW/N²+ (k₃-1)×f_BW/N³+Δf。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于微波光子技术的瞬时频率测量装置和方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

本发明利用微波光子技术超宽带信号处理的优势，通过重构复用的信道化分方式，将超宽带频率范围内的信号频率位置的快速确认且同时变频到低频的范围内，并最终结合成熟的电子信号处理技术对低频信号的高精度采集测量，实现了超宽带、高精度、快速的频率测量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明实施例提供的一种基于微波光子技术的瞬时频率测量装置的结构示意图；

图2本发明实施例提供的另一种基于微波光子技术的瞬时频率测量装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例通过提供一种基于微波光子技术的瞬时频率测量装置和方法，解决了无法同时实现超宽带、高测频精度、快速的微波信号频率测量的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

针对目前超宽带微波信号瞬时频率测量技术的不足，本发明实施例提出一种基于微波光子技术的瞬时频率测量方法和装置，发挥微波光子技术超宽带、实时处理的优势，并结合成熟的电子信号处理技术，从而实现超宽带微波信号的快速精细测量。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于微波光子技术的瞬时频率测量装置，包括光频率梳信号源、若干调制器、光开关、若干FP滤波器(法布里-珀罗滤波器)、光耦合器、光放大器、波分复用器、光功率检测阵列、光探测器、低通电滤波器、信号处理模块和射频信号源产生模块。

所述光频率梳信号源的出光口与第一调制器(即图1中的调制器1) 的入光口相连接，所述第一调制器的出光口与光开关的输入端相连接，所述第一调制器的射频输入端用于接收被测射频信号；

所述光开关的输出端分别与第一FP滤波器(即图1中的FP滤波器1)的输入端、若干第二调制器(即图1中的调制器2)的入光口、第三调制器(即图1中调制器M)的入光口相连接；任一所述第二调制器的出光口均与对应的第二FP滤波器(即图1中的调制2)的输入端相连接；

所述第一、第二FP滤波器的输出端均与光耦合器的输入端相连接，所述光耦合器的输出端通过光放大器与波分复用器的输入端相连接，所述波分复用器的各个输出端与光功率检测阵列对应的输入端相连接，所述光功率检测阵列的输出端连接至信号处理模块；

所述第三调制器的出光口与光探测器的输入端相连接，所述光探测器通过低通电滤波器连接至信号处理模块；

所述信号处理模块的输出端与射频信号源产生模块的输入端相连接，所述射频信号源产生模块的各个输出端分别与第二、第三调制器的射频输入端相连接；

其中，光学频率梳中梳齿个数，第一、第二FP滤波器的通道数量，波分复用器的通道数量三者相同。

特别的，所述光频率梳信号源包括由多个不同波长的激光器输出复用合束输出非相干的光学频率梳，或者由单个波长的激光经过调制产生多个梳齿的相干光学频率梳。光频率梳的梳齿间的频率间隔不小于被测射频信号最大频率的2倍；所述波分复用器的通道带宽与梳齿间隔相等。

此外，本发明实施例不对第二调制器的数量具体进行限定，本领域技术人员可根据实际需要具体选择。不过需指出的是，其中一种优选的方案可为：

如图2所示，所述第二调制器的数量为2，则对应的第二FP滤波器的数量也为2，且设定光学频率梳中梳齿个数为N，则此时设定：

所述第一FP滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围f_BW的 1/N，其自由光谱范围f_sr1与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr1＝ f_c+f_BW/N，且所述第一FP滤波器的第一个通道的起始位置对应测量范围内的最低频射频信号调制后的第一根光梳齿的边带位置；

第一个所述第二FP滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围的 1/N²，其自由光谱范围f_sr2与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr2＝ f_c+f_BW/N²，该第二FP滤波器的第一个通道的起始位置与第一FP滤波器的第一个通道的起始位置相同；

第二个所述第二FP滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围的 1/N³，其自由光谱范围f_sr3与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr3＝ f_c+f_BW/N³，该第二FP滤波器的第一个通道的起始位置也与第一FP 滤波器的第一个通道的起始位置相同；

所述低通电滤波器的带宽为被测射频信号频率范围f_BW的1/N³。

实施例2：

本发明实施例一种基于微波光子技术的瞬时频率测量方法，具体采用上述限定第二调制器的数量为2的瞬时频率测量装置(此时光开关为一分四路开关)。

本实施例将以1～100GHz的超宽带范围内的待测射频信号之频率测量为例，在此不失一般性，具体选用被测射频信号的频率 f₁＝38.651GHz作为验证。

对应的，所述的光频率梳信号的梳齿的频率间隔f_c不小于200GHz，在此选用f_c＝200GHz为例，则波分复用器的通道带宽也为200GHz。此外，还限定光学频率梳中梳齿个数，第一、第二FP滤波器的通道数量，波分复用器的通道数量均为N＝10。

不难理解的是，上述通道数量、光开关的切换数目以及光频率梳的梳齿数目等取值均为选用举例，并不应当理解为对于本发明创造性保护范围的限制。

现详细介绍瞬时频率测量方法如下：

第一步：所述光频率梳信号源生成光信号输入第一调制器，被测射频信号对其进行双边带调制，调制后的光信号输入到一分四的光开关。

第二步：

首先说明，由于本发明实施例限定N＝10，那么第一FP滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围f_BW的1/10，也即10GHz，其自由光谱范围f_sr1与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr1＝f_c+f_BW/ N＝210GHz。

具体的，光开关切换进入第一状态，调制后的光信号切换通过第一FP滤波器进行滤波，之后经过光耦合器和光放大器输入到波分复用器中解复用，再通过光功率检测阵列同时间隔波分复用器输出的10个通道的光功率的大小，确定唯一有光信号的对应通道，此时只有波分复用后的第4个通道有光信号，从而确定被测射频信号的频率落在频率测量范围N等分下的其中一个等分中，也即可判断出被测光信号的频率落在频率测量范围30GHz～40GHz之间。

第三步：

首先说明，由于本发明实施例限定N＝10，那么第一个第二FP 滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围f_BW的1/10²，也即1GHz，其自由光谱范围f_sr2与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr2＝f_c+ f_BW/N²＝201GHz。

具体的，根据第一状态下的有光信号通道的检测结果，所述信号处理模块控制光开关切换进入第二状态，并控制射频信号源产生模块输出第一本振射频信号对第一个第二调制器进行下边带的单边带调制。

其中，所述第一本振射频信号的大小为f₂＝(k₁-1)×f_BW/N， k₁＝4为第一状态下有光信号通道的序数，则f₂＝30GHz。

调制后的光边带通过第一个第二FP滤波器进行滤波，之后经过光耦合器和光放大器输入到波分复用器中解复用，再通过光功率检测阵列同时间隔波分复用器输出的10个通道的光功率的大小，确定唯一有光信号的对应通道，此时只有波分复用后的第9个通道有光信号，从而确定被测射频信号的频率落在频率测量范围N²等分下的其中一个等分中，此时结合之前第一FP滤波器的滤波结果即可判断出被测射频信号的频率落在频率测量范围38GHz～39GHz之间。

第四步：

首先说明，由于本发明实施例限定N＝10，那么第二个第二FP 滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围f_BW的1/10³，也即100MHz，其自由光谱范围f_sr3与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr3＝f_c+ f_BW/N²＝200.1GHz。

具体的，根据第二状态下的有光信号通道的检测结果，所述信号处理模块控制光开关切换进入第三状态，并控制射频信号源产生模块输出第二本振射频信号对第二个第二调制器进行下边带的单边带调制。

其中，所述第二本振射频信号的大小为

为第二状态下有光信号通道的序数，则f₃＝38GHz。

调制后的光边带通过第二个第二FP滤波器进行滤波，之后经过光耦合器和光放大器输入到波分复用器中解复用，再通过光功率检测阵列同时间隔波分复用器输出的10个通道的光功率的大小，确定唯一有光信号的对应通道，此时只有波分复用后的第7个通道有光信号，从而确定被测射频信号的频率落在频率测量范围N³等分下的其中一个等分中，此时结合之前第一个第二FP滤波器的滤波结果即可判断出被测射频信号的频率落在频率测量范围38.6GHz～38.7GHz之间。

第五步：

首先说明，由于本发明实施例限定N＝10，那么低通电滤波器的带宽为被测射频信号频率范围f_BW的1/10³，也即100MHz。

具体的，根据第三状态下的有光信号通道的检测结果，所述信号处理模块控制光开关切换进入第四状态，并控制射频信号源产生模块输出第三本振射频信号对第三调制器进行下边带的单边带调制。

其中，所述第三本振射频信号的大小为f₄＝(k₁-1)×f_BW/N+ (k₂-1)×f_BW/N²+(k₃-1)×f_BW/N³，k₃＝7为第二状态下有光信号通道的序数，则f₄＝38.6GHz。

调制后的光边带输入到光探测器进行光电转换，之后经过低通电滤波器进行滤波，获取变频滤波后的信号输出Δf＝0.051GHz，经过电采集的分析最终得到被测射频信号的频率：

从而实现对被测射频信号的频率测量。

综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：

本发明利用微波光子技术超宽带信号处理的优势，通过重构复用的信道化分方式，将超宽带频率范围内的信号频率位置的快速确认且同时变频到低频的范围内，并最终结合成熟的电子信号处理技术对低频信号的高精度采集测量，实现了超宽带、高精度、快速的频率测量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于微波光子技术的瞬时频率测量装置，其特征在于，包括光频率梳信号源、若干调制器、光开关、若干FP滤波器、光耦合器、光放大器、波分复用器、光功率检测阵列、光探测器、低通电滤波器、信号处理模块和射频信号源产生模块；

所述光频率梳信号源的出光口与第一调制器的入光口相连接，所述第一调制器的出光口与光开关的输入端相连接，所述第一调制器的射频输入端用于接收被测射频信号；

所述光开关的输出端分别与第一FP滤波器的输入端、若干第二调制器的入光口、第三调制器的入光口相连接；任一所述第二调制器的出光口均与对应的第二FP滤波器的输入端相连接；

所述第一、第二FP滤波器的输出端均与光耦合器的输入端相连接，所述光耦合器的输出端通过光放大器与波分复用器的输入端相连接，所述波分复用器的各个输出端与光功率检测阵列对应的输入端相连接，所述光功率检测阵列的输出端连接至信号处理模块；

所述第三调制器的出光口与光探测器的输入端相连接，所述光探测器通过低通电滤波器连接至信号处理模块；

所述信号处理模块的输出端与射频信号源产生模块的输入端相连接，所述射频信号源产生模块的各个输出端分别与第二、第三调制器的射频输入端相连接；

其中，光学频率梳中梳齿个数，第一、第二FP滤波器的通道数量，波分复用器的通道数量三者相同。

2.如权利要求1所述的基于微波光子技术的瞬时频率测量装置，其特征在于，所述光频率梳信号源包括由多个不同波长的激光器输出复用合束输出非相干的光学频率梳，或者由单个波长的激光经过调制产生多个梳齿的相干光学频率梳。

3.如权利要求2所述的基于微波光子技术的瞬时频率测量装置，其特征在于，光频率梳的梳齿间的频率间隔不小于被测射频信号最大频率的2倍；所述波分复用器的通道带宽与梳齿间隔相等。

4.如权利要求1～3任一项所述的基于微波光子技术的瞬时频率测量装置，其特征在于，所述第二调制器的数量为2，则对应的第二FP滤波器的数量也为2，且设定光学频率梳中梳齿个数为N，则

所述第一FP滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围f_BW的1/N，其自由光谱范围f_sr1与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr1＝f_c+f_BW/N，且所述第一FP滤波器的第一个通道的起始位置对应测量范围内的最低频射频信号调制后的第一根光梳齿的边带位置；

第一个所述第二FP滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围的1/N²，其自由光谱范围f_sr2与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr2＝f_c+f_BW/N²，该第二FP滤波器的第一个通道的起始位置与第一FP滤波器的第一个通道的起始位置相同；

第二个所述第二FP滤波器的通带带宽为被测射频信号频率范围的1/N³，其自由光谱范围f_sr3与光频率梳的梳齿间隔f_c满足关系：f_sr3＝f_c+f_BW/N³，该第二FP滤波器的第一个通道的起始位置也与第一FP滤波器的第一个通道的起始位置相同；

所述低通电滤波器的带宽为被测射频信号频率范围f_BW的1/N³。

5.一种基于微波光子技术的瞬时频率测量方法，其特征在于，采用如权利要求4所述的瞬时频率测量装置，包括：

所述光频率梳信号源生成光信号输入第一调制器，被测射频信号对其进行双边带调制，调制后的光信号输入到一分四的光开关；

光开关切换进入第一状态，调制后的光信号切换通过第一FP滤波器进行滤波，之后经过光耦合器和光放大器输入到波分复用器中解复用，再通过光功率检测阵列同时间隔波分复用器输出的各个通道的光功率的大小，确定唯一有光信号的对应通道，从而确定被测射频信号的频率落在频率测量范围N等分下的其中一个等分中；

根据第一状态下的有光信号通道的检测结果，所述信号处理模块控制光开关切换进入第二状态，并控制射频信号源产生模块输出第一本振射频信号对第一个第二调制器进行下边带的单边带调制；调制后的光边带通过第一个第二FP滤波器进行滤波，确定唯一有光信号的对应通道，从而确定被测射频信号的频率落在频率测量范围N²等分下的其中一个等分中；

根据第二状态下的有光信号通道的检测结果，所述信号处理模块控制光开关切换进入第三状态，并控制射频信号源产生模块输出第二本振射频信号对第二个第二调制器进行下边带的单边带调制；调制后的光边带通过第二个第二FP滤波器进行滤波，确定唯一有光信号的对应通道，从而确定被测射频信号的频率落在频率测量范围N³等分下的其中一个等分中；

根据第三状态下的有光信号通道的检测结果，所述信号处理模块控制光开关切换进入第四状态，并控制射频信号源产生模块输出第三本振射频信号对第三调制器进行下边带的单边带调制；调制后的光边带输入到光探测器进行光电转换，之后经过低通电滤波器进行滤波，获取变频滤波后的信号输出，经过电采集的分析最终得到被测射频信号的频率。

6.如权利要求5所述的基于微波光子技术的瞬时频率测量方法，其特征在于，

所述第一本振射频信号的大小为f₂＝(k₁-1)×f_BW/N；

所述第二本振射频信号的大小为f₃＝(k₁-1)×f_BW/N+(k₂-1)×f_BW/N²；

所述第三本振射频信号的大小为f₄＝(k₁-1)×f_BW/N+(k₂-1)×f_BW/N²+(k₃-1)×f_BW/N³；

其中，k₁、k₂、k₃分别为第一、二、三状态下的有光信号通道序数。

7.如权利要求6所述的基于微波光子技术的瞬时频率测量方法，其特征在于，定义变频滤波后的信号输出为Δf，则被测射频信号的频率的计算过程表示为：f₁＝(k₁-1)×f_BW/N+(k₂-1)×f_BW/N²+(k₃-1)×f_BW/N³+Δf。

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