一种基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统及方法

技术领域

本发明属于光纤-无线(Radio-over-Fiber，ROF)通信系统技术领域，具体涉及一种基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统及方法。

背景技术

随着通信容量和接入需求的高速增长，无线-光纤(ROF)的应用日益广泛。无线-光纤(ROF)融合了光纤传输低损耗、高带宽、抗电磁干扰的特性以及无线通信宽域覆盖的特性，具有距离远、范围广的优点。光矢量毫米波的产生是无线-光纤系统中的一个重要课题。先前的基于外调制器的矢量毫米波产生演示只携带一个波段的毫米波信号。之前有方案提出了一种基于单个I/Q调制器的光非对称单边带(ASSB)调制的16QAM矢量毫米波信号生成方案，产生了一个未调制的光边带和一个调制的光边带。但是I/Q调制器的价格是强度调制器的三倍，此方案的成本较高。还有方案提出利用成本较高的双偏振积分相移键控(DPQPSK)调制器产生频率三倍的矢量信号。因此，如果我们可以用一个强度调制器来代替IQ调制器，将很大程度上降低成本。

在光纤-无线(ROF)系统中，独立边带信号可以承载相同带宽下更大的通信容量。然而左右边带存在相互串扰的问题。因此，在我们使用独立边带产生双频毫米波时，需要进一步研究减小串扰的方案，我们使用了MIMO算法很好的解决了这一问题，产生的双频矢量毫米波具有稳定性好的特点，将在未来的接入网系统中拥有巨大潜能。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统及方法。

本发明提供了一种基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统，具有这样的特征，包括：信号产生芯片，用于产生双频的独立边带信号；数模转换器，用于将独立边带信号转换成模拟信号，该模拟信号包括虚部信号和实部信号；激光器，用于产生激光；推挽调制器，用于将虚部信号及实部信号调制到激光上得到双边带光信号；滤波器，用于将双边带光信号分离成第一路单边带光信号及第二路单边带光信号；第一光电探测器，用于将第一路单边带光信号中的本振光源与右边带信号进行拍频产生第一矢量毫米波信号；以及第二光电探测器，用于将第二路单边带光信号中的本振光源与左边带信号进行拍频产生第二矢量毫米波信号。

在本发明提供的基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统中，还可以具有这样的特征还包括：示波器，其中，示波器用于接收第一矢量毫米波信号及第二矢量毫米波信号，并使用MIMO算法对第一矢量毫米波信号及第二矢量毫米波信号进行线性和非线性补偿，得到两路恢复的基带信号。

在本发明提供的基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统中，还可以具有这样的特征：其中，独立边带信号具有上频信号和下频信号。

在本发明提供的基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统中，还可以具有这样的特征：其中，上频信号与下频信号的中心频率相等或不等。

在本发明提供的基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统中，还可以具有这样的特征：其中，推挽调制器具有两臂，两臂的射频驱动信号之间有90°相位差。

在本发明提供的基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统中，还可以具有这样的特征：其中，推挽调制器与滤波器通过单模光纤连接。

在本发明提供的基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统中，还可以具有这样的特征：其中，滤波器为光交织器。

本发明还提供一种基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生发生方法，具有这样的特征，包括以下步骤：使用信号产生芯片产生双频的独立边带信号；使用数模转换器将独立边带信号转换成模拟信号，该模拟信号包括虚部信号和实部信号；使用激光器产生激光；使用推挽调制器将虚部信号及实部信号调制到激光上得到双边带光信号；使用滤波器将双边带光信号分离成第一路单边带光信号及第二路单边带光信号；使用第一光电探测器将第一路单边带光信号中的本振光源与右边带信号进行拍频产生第一矢量毫米波信号；使用第二光电探测器将第二路单边带光信号中的本振光源与左边带信号进行拍频产生第二矢量毫米波信号。

在本发明提供的基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生方法中，还可以具有这样的特征：其中，使用示波器接收第一矢量毫米波信号及第二矢量毫米波信号，应用MIMO算法对第一矢量毫米波信号及第二矢量毫米波信号进行线性和非线性补偿，得到两路恢复的基带信号。

发明的作用与效果

根据本发明所提供的基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生及方法，用信号产生芯片对基带信号进行上变频(右)和下变频(左)产生双频的独立边带信号，然后该信号进入数模转换器(DAC)中产生模拟信号，激光器产生一个连续波激光，通过推挽调制器在激光上调制模拟信号，通过光纤传递给光交织器，光交织器将将一路光信号变成两路，经过光电探测器拍频产生双矢量毫米波电信号。

本发明基于推挽调制器利用光单边带调制的方法产生双矢量毫米波信号，采用推挽调制器即可实现，系统整体结构简单，大大提了高系统的传输容量，能够传输左右边带调制格式不同的信号，可以降低发射端电子器件的带宽要求，有效降低光纤无线通信系统的成本，在未来以ROF系统为主的接入网将拥有巨大潜能。

附图说明

图1是本发明的实施例中的基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统的结构示意图；

图2是本发明的实施例中的双边带光信号的产生示意图；

图3是本发明的实施例中的两路单边带光信号的产生示意图；以及

图4是本发明的实施例中的双矢量毫米波信号的产生与接收示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明一种基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统及方法作具体阐述。

<实施例>

本实施例对基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统及方法作具体阐述。

图1是本发明的实施例中的基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统的结构示意图。

如图1所示，基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生系统包括信号产生芯片1、数模转换器(DAC)2、第一电放大器3-1、第二电放大器3-2、激光器4、推挽调制器5、掺饵放大器(EDFA)6、单模光纤7、光交织器8、第一光电探测器9-1、第二光电探测器9-2、第一宽带射频放大器10-1、第二宽带射频放大器10-2、示波器11。

信号产生芯片1为数字信号产生芯片，与数模转换器2有线连接。在本实施例中，信号产生芯片1为数字芯片。

数模转换器2的输出端分别与第一电放大器3-1和第二电放大器3-2的输入点用电缆相连。第一电放大器3-1和第二电放大器3-2的输出端分别与推挽调制器5的电输入端用电缆相连。

推挽调制器5的输出端与EDFA6的光输入端用光缆连接。具有良好的传输性能的单模光纤7将EDFA6与光交织器8连接起来，光交织器8的输出端分别与第一光电探测器9-1和第二光电探测器9-2的输入端用光缆连接。第一光电探测器9-1的输出端与第一宽带射频放大器10-1的输入端电缆相连，第二光电探测器9-2的输出端与第二宽带射频放大器10-2的输入端电缆相连，第一宽带射频放大器10-1及第二宽带射频放大器10-2的输出端与数字存储示波器11的输入端用电缆相连。

图2是本发明的实施例中的双边带光信号的产生示意图。其中，fm表示边带信号相对于中心信号的频率差。

如图2所示，信号产生芯片1产生基带信号a

推挽调制器5的直流偏置点设置在正交点，由于虚部信号(I)和实部信号(Q)的相位差为90°，因此推挽调制器5的两臂的射频驱动信号之间有90°相位差。推挽调制器5将虚部信号及实部信号调制到波长为λ

图3是本发明的实施例中的两路单边带光信号的产生示意图。

如图3所示，双边带光信号B经过掺饵放大器6(EDFA)放大信号功率，再将信号传入10公里标准单模光纤7(SSMF)。利用光交织器8将双边带光信号B分成两路光信号。从其频谱图得知，两路光信号完全分离，得到第一路单边带光信号C及第二路单边带光信号D。

图4是本发明的实施例中的双矢量毫米波信号的产生与接收示意图。

如图4所示，第一光电探测器9-1将第一路单边带光信号C的中的本振光源与右边带信号进行拍频产生第一矢量毫米波信号；经过第一宽带射频放大器10-1放大后被数字存储示波器11接收。

同样地，第二光电探测器9-2将第二路单边带光信号D中的本振光源与左边带信号进行拍频产生第二矢量毫米波信号；经过第二宽带射频放大器10-2放大后被数字存储示波器11接收。

数字存储示波器11应用MIMO算法对第一矢量毫米波信号及第二矢量毫米波信号进行线性和非线性补偿，得到两路恢复的基带信号，也就是对原基带信号a

在本实施例中，使用光交织器将双边带光信号B分成两路光信号，在其它实施例中，可以选用别的种类的滤波器。

实施例的作用与效果

根据本实施例提供的基于推挽调制器的双矢量毫米波的发生及方法，用信号产生芯片对基带信号进行上变频(右)和下变频(左)产生双频的独立边带信号，然后该信号进入数模转换器(DAC)中产生模拟信号，激光器产生一个连续波激光，通过推挽调制器在激光上调制模拟信号，通过光纤传递给光交织器，光交织器将将一路光信号变成两路，经过光电探测器拍频产生双矢量毫米波电信号。同时，在接收端使用MIMO同样有效避免了左右边带的串扰，实现的双矢量毫米波也大幅度地提高了系统的通信容量。

本系统基于推挽调制器利用光单边带调制的方法产生双矢量毫米波信号，采用推挽调制器即可实现，系统整体结构简单，大大提了高系统的传输容量，能够传输左右边带调制格式不同的信号，可以降低发射端电子器件的带宽要求，有效降低光纤无线通信系统的成本，在未来以ROF系统为主的接入网将拥有巨大潜能。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。