隨著無線設(shè)備數(shù)量急劇增長，電磁頻譜資源緊張問題日益凸顯。在復(fù)雜環(huán)境中，高精度感知與高速通信面臨頻譜沖突、硬件冗余、能耗過高及系統(tǒng)兼容性差等多重挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)雷達(dá)與通信系統(tǒng)獨(dú)立配置，占用不同頻段且采用專用設(shè)備，導(dǎo)致頻譜利用效率低下、設(shè)備復(fù)雜度高，難以適應(yīng)動態(tài)電磁環(huán)境。在此背景下，雷達(dá)通信一體化（Joint Radar and Communication, JRC）系統(tǒng)通過共享硬件平臺與頻譜資源，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)探測與無線通信功能的深度融合，為解決上述問題提供了新思路。

微波光子技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)通感一體化的關(guān)鍵技術(shù)，憑借其寬帶信號生成、低損耗傳輸、抗電磁干擾及頻率靈活可調(diào)等優(yōu)勢，為寬帶信號處理與傳輸提供了物理層突破。通過光生混沌信號、可調(diào)陷波濾波及偏振調(diào)制復(fù)用等光子學(xué)方法，JRC系統(tǒng)可在同一平臺上同時實(shí)現(xiàn)厘米級分辨率雷達(dá)探測與百兆比特速率無線通信，顯著提升了系統(tǒng)的感知性能與頻譜兼容能力。這一技術(shù)路徑為6G通信、智能感知等領(lǐng)域的發(fā)展提供了有力支撐。

北京工業(yè)大學(xué)王云新教授團(tuán)隊(duì)提出了一種基于可調(diào)陷波混沌光電振蕩器（OEO）的光子輔助JRC系統(tǒng)。該系統(tǒng)以光頻梳為多波長光源，通過色散單元引入延時差，基于有限沖激響應(yīng)（FIR）濾波原理實(shí)現(xiàn)陷波效應(yīng)。具體而言，混沌振蕩狀態(tài)產(chǎn)生的混沌信號被調(diào)制到多波長光源上，經(jīng)光譜整形器選取兩個攜帶有混沌信號的光頻梳通道。這兩個通道通過色散單元引入延時差，合成的寬帶混沌信號部分頻點(diǎn)因延時差作用反相相消，從而在特定頻率處實(shí)現(xiàn)陷波濾波。通過調(diào)節(jié)通道頻率間隔，可精確控制延時差，實(shí)現(xiàn)陷波頻點(diǎn)的靈活調(diào)諧。

在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面，混沌OEO產(chǎn)生的陷波混沌信號用于雷達(dá)探測，陷波頻段則用于無線通信，有效避免了同頻干擾。通信信號通過另一光路以單邊帶調(diào)制方式加載到光載波上，與雷達(dá)信號偏振復(fù)用后共同傳輸至發(fā)射機(jī)光電探測器，實(shí)現(xiàn)了硬件與頻譜資源的共享。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，可調(diào)諧陷波混沌信號在10分鐘測試中，陷波頻率漂移小于6 MHz，抑制比波動小于3.2 dB，顯示出良好的頻率穩(wěn)定性與環(huán)境適應(yīng)性。

在性能測試中，通信單元在3.5 GHz和5.8 GHz陷波頻點(diǎn)上成功實(shí)現(xiàn)了64 QAM調(diào)制、180 Mbit/s的無線數(shù)據(jù)傳輸，誤差矢量幅度（EVM）分別低于4.12%和5.86%，符合3GPP通信標(biāo)準(zhǔn)要求。雷達(dá)單元的陷波混沌信號帶寬達(dá)到5.29 GHz，單目標(biāo)測距中距離分辨率達(dá)2.95 cm，實(shí)測平均絕對誤差為0.62 cm，滿足了城市應(yīng)用場景下厘米量級的定位需求。這些數(shù)據(jù)表明，該系統(tǒng)在雷達(dá)探測與無線通信性能上均達(dá)到了較高水平。

該研究的核心優(yōu)勢在于通過光頻梳與微波光子陷波濾波器的協(xié)同工作，生成了陷波數(shù)量與頻率可調(diào)諧的混沌信號。這一方法克服了傳統(tǒng)頻分復(fù)用方法重構(gòu)性差、對任意波形發(fā)生器性能要求高的問題，在同一光子輔助平臺上完成了高分辨率雷達(dá)探測與高速無線通信。這種深度融合的設(shè)計顯著提升了頻譜利用率，降低了系統(tǒng)成本與功耗，并增強(qiáng)了電磁兼容性，尤其適用于頻譜擁擠、無線設(shè)備密集的城市工作場景。

北京工業(yè)大學(xué)物理與光電工程學(xué)院光信息處理實(shí)驗(yàn)室隸屬于光學(xué)工程國家重點(diǎn)一級學(xué)科，依托北京市精密測控技術(shù)與儀器工程技術(shù)研究中心等多個重點(diǎn)科研平臺。研究團(tuán)隊(duì)在微波光子學(xué)、數(shù)字全息及太赫茲成像等領(lǐng)域取得了多項(xiàng)成果，曾于2017年榮獲軍隊(duì)科技進(jìn)步二等獎，2023年榮獲北京市麒麟科學(xué)技術(shù)獎。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人王云新教授長期從事相關(guān)研究，主持國家級科研項(xiàng)目10余項(xiàng)，發(fā)表SCI論文50余篇，獲授權(quán)國家發(fā)明專利20余項(xiàng)，并入選多項(xiàng)人才培養(yǎng)計劃。