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Simplified Photonic-Assisted MIMO Radar Transceiver for Large-Scale Antenna Array
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资源说明：本文介绍了一种新颖的基于光频梳和色散引起的波长依赖时间延迟的光电辅助多输入多输出（MIMO）雷达收发器。该收发器针对大规模天线阵列进行了简化，使得发射器和接收器的数量降低为一个。文章指出，相比于传统的采用高度相关雷达信号的相控阵雷达系统，MIMO雷达利用阵列元素之间的信号独立性，能够联合处理多个天线接收的信号，从而具有更好的信号处理能力。然而，大规模MIMO雷达系统的发射器和接收器数量庞大，特别是在体积和重量复杂性有严格要求的场景中，大规模应用仍然面临挑战。例如，对于N×M的MIMO雷达，通常由N个发射器和N×M个接收器组成。微波光子学被认为是解决传统电子系统带宽和频率限制的有前途的解决方案，已有许多基于光子雷达的工作，以及基于光子的MIMO雷达的工作。但是，这些方法中的发射器和接收器数量仍然很大，这不适合具有大规模天线阵列的MIMO雷达。在本文中，作者提出了一种基于光频梳和色散引起的波长依赖时间延迟的简化光电辅助频率正交MIMO雷达收发器。
文章介绍了MIMO雷达的概念，这是一种新兴技术，采用多个空间分布的发射器和接收器。与标准相控阵雷达不同，MIMO雷达利用信号在阵列元素间的独立性，可以联合处理多个天线接收的信号。然而，对于大规模天线阵列的MIMO雷达系统来说，由于发射器和接收器的数量非常大，这限制了其大规模应用，尤其是在对体积和重量复杂性有严格要求的场合。
接下来，文章讨论了微波光子学在解决传统电子系统在带宽和频率方面的限制所发挥的作用。文章提到，尽管已经有许多关于基于光子的雷达以及基于光子的MIMO雷达的工作，但是这些方法中的发射器和接收器数量仍然很大，不适合大规模天线阵列的MIMO雷达。
为了解决这一问题，文章提出了一种简化的光电辅助频率正交MIMO雷达收发器的设计。该设计利用光频梳技术以及色散引起的波长依赖性时间延迟，实现了将MIMO雷达系统的发射器和接收器数量降至一个。通过这种方法，可以极大地简化MIMO雷达系统，并可能使其在要求体积小、重量轻的应用场景中得到更加广泛的应用。
文章中提到的关键技术包括光频梳（OFCs）和色散引起的波长依赖性时间延迟。光频梳是一种可以产生一系列等间隔频率的光源，它在许多光学测量和通信应用中具有重要的作用。色散则是指不同波长的光在介质中传播速度不同，从而导致波长依赖性时间延迟的现象。将这些技术应用于雷达收发器中，可以实现对信号进行有效的调制和解调，同时还能减少硬件的复杂性和成本。
此外，文章还提供了作者的联系信息，并指明了所属的实验室和研究中心。作者们来自华东师范大学的上海多维信息处理重点实验室和上海师范大学中心的航天信息与GNSS工程中心。
通过这篇文章，我们可以了解到光电辅助MIMO雷达收发器的研究进展，以及它在大规模天线阵列应用中所具有的潜力和挑战。这项研究为未来的雷达系统设计提供了一种新的思路，特别是对于那些对尺寸和重量有严格要求的应用，如航空航天和移动通信等。通过进一步的研究和开发，这项技术有望在雷达系统中得到实际应用，从而推动相关技术的发展和进步。
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