现代电磁环境日益复杂,在通信和雷达的应用场景中,我们需要对接收信号进行快速分析和识别,以获取信号的相关参数信息。随着科技的进步和完善,从上世纪70年代的模拟信道化技术诞生到现代数字信道化的应用,可以看出,频谱分析系统的发展趋势是大瞬时带宽、大动态范围、时域重叠信号处理、实时信号处理、高灵敏度和频率分辨率。传统频谱分析技术大都是基于ADC+DSP模式的数字信号处理技术,实时高容量雷达信号处理巨大的数据量和繁重的计算任务对实时信号处理系统在存储和运算能力上提出了更高的要求。传统电子系统不仅受到采样率的限制,而且处理频率的范围十分有限,故本文采用光电协同技术对超宽带信号进行处理。运用光处理,是基于光信号的处理具有高容量、快速、高效等特性,而这些特性是计算机所不能比拟的。本文提出了一种新型频谱分析实时光电系统,该系统具有超带宽和实时处理能力。马赫曾德尔调制器首先将待测射频信号调制到由激光二极管产生的激光上。然后由时空转换装置将时域中的串行光信号转换成空间分布的并行光信号。接着利用会聚透镜具有以光速执行二维傅立叶变换的固有特性,与传统的电子宽带技术使用模数转换相比,可以更加轻松,快速地获得频谱信息。本文将着重讨论技术原理和系统设计,最后将进行模块仿真和等效实验以验证整体系统性能。本文尝试从光学系统出发,省去了传统数字信号处理过程中复杂繁琐的计算过程,缓解了存储压力,缩短了计算延时。最后本文分析了在光学系统处理超宽带信号过程中遇到的问题及相对应的解决方案,提出了下一步需要改进的工作,完成了光学超宽带信号处理的可行性验证。