随着无线设备数量急剧增长，电磁频谱资源紧张问题日益凸显。在复杂环境中，高精度感知与高速通信面临频谱冲突、硬件冗余、能耗过高及系统兼容性差等多重挑战。传统雷达与通信系统独立配置，占用不同频段且采用专用设备，导致频谱利用效率低下、设备复杂度高，难以适应动态电磁环境。在此背景下，雷达通信一体化（Joint Radar and Communication, JRC）系统通过共享硬件平台与频谱资源，实现了雷达探测与无线通信功能的深度融合，为解决上述问题提供了新思路。
微波光子技术作为实现通感一体化的关键技术，凭借其宽带信号生成、低损耗传输、抗电磁干扰及频率灵活可调等优势，为宽带信号处理与传输提供了物理层突破。通过光生混沌信号、可调陷波滤波及偏振调制复用等光子学方法，JRC系统可在同一平台上同时实现厘米级分辨率雷达探测与百兆比特速率无线通信，显著提升了系统的感知性能与频谱兼容能力。这一技术路径为6G通信、智能感知等领域的发展提供了有力支撑。
北京工业大学王云新教授团队提出了一种基于可调陷波混沌光电振荡器（OEO）的光子辅助JRC系统。该系统以光频梳为多波长光源，通过色散单元引入延时差，基于有限冲激响应（FIR）滤波原理实现陷波效应。具体而言，混沌振荡状态产生的混沌信号被调制到多波长光源上，经光谱整形器选取两个携带有混沌信号的光频梳通道。这两个通道通过色散单元引入延时差，合成的宽带混沌信号部分频点因延时差作用反相相消，从而在特定频率处实现陷波滤波。通过调节通道频率间隔，可精确控制延时差，实现陷波频点的灵活调谐。
在系统实现方面，混沌OEO产生的陷波混沌信号用于雷达探测，陷波频段则用于无线通信，有效避免了同频干扰。通信信号通过另一光路以单边带调制方式加载到光载波上，与雷达信号偏振复用后共同传输至发射机光电探测器，实现了硬件与频谱资源的共享。实验结果表明，可调谐陷波混沌信号在10分钟测试中，陷波频率漂移小于6 MHz，抑制比波动小于3.2 dB，显示出良好的频率稳定性与环境适应性。
在性能测试中，通信单元在3.5 GHz和5.8 GHz陷波频点上成功实现了64 QAM调制、180 Mbit/s的无线数据传输，误差矢量幅度（EVM）分别低于4.12%和5.86%，符合3GPP通信标准要求。雷达单元的陷波混沌信号带宽达到5.29 GHz，单目标测距中距离分辨率达2.95 cm，实测平均绝对误差为0.62 cm，满足了城市应用场景下厘米量级的定位需求。这些数据表明，该系统在雷达探测与无线通信性能上均达到了较高水平。
该研究的核心优势在于通过光频梳与微波光子陷波滤波器的协同工作，生成了陷波数量与频率可调谐的混沌信号。这一方法克服了传统频分复用方法重构性差、对任意波形发生器性能要求高的问题，在同一光子辅助平台上完成了高分辨率雷达探测与高速无线通信。这种深度融合的设计显著提升了频谱利用率，降低了系统成本与功耗，并增强了电磁兼容性，尤其适用于频谱拥挤、无线设备密集的城市工作场景。
北京工业大学物理与光电工程学院光信息处理实验室隶属于光学工程国家重点一级学科，依托北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心等多个重点科研平台。研究团队在微波光子学、数字全息及太赫兹成像等领域取得了多项成果，曾于2017年荣获军队科技进步二等奖，2023年荣获北京市麒麟科学技术奖。团队负责人王云新教授长期从事相关研究，主持国家级科研项目10余项，发表SCI论文50余篇，获授权国家发明专利20余项，并入选多项人才培养计划。
