[發(fā)明專利]一種基于60GHz毫米波的光無線融合視頻傳輸系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110259805.4
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102447513A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 忻向軍;張麗佳;劉博;張琦;王擁軍;尹霄麗;范文文;原全新
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04B10/10
• 分類號: H04B10/10;H04N7/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于60GHz毫米波的光無線融合視頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：中心站、基站和用戶單元3個模塊；

所述中心站模塊主要功能是產(chǎn)生60GHz的下行鏈路的毫米波信號，主要包括視頻信號產(chǎn)生裝置和調(diào)制裝置，用以將DVD存儲的高清晰電視數(shù)據(jù)調(diào)制到射頻信號上，然后再經(jīng)過調(diào)制到光載波上進(jìn)行傳輸，由光載波抑制調(diào)制得到60GHz毫米波信號。根據(jù)光載波抑制調(diào)制的原理，進(jìn)入調(diào)制器的射頻信號頻率為f，載波抑制調(diào)制后光譜的能量主要集中在兩個一階邊帶上。兩個一階邊帶的頻率差為2f的毫米波。

所述基站模塊包括高速光電轉(zhuǎn)換器、電放大器和天線。純凈的光毫米波通過高速光探測器(O/E)變成電毫米波，經(jīng)電放大器實現(xiàn)功率放大后，再由天線發(fā)送到大氣中。

用戶模塊包括信號處理裝置、解碼器和顯示器；通過一個與基站模塊相同的天線接收電毫米波，再采用一個電混頻器接收和解調(diào)基帶數(shù)據(jù)信號。頻率為60GHz的本地振蕩信號與天線接收的60GHz毫米波信號混頻后，再經(jīng)過電低通濾波器就可以解調(diào)出視頻信號，最后經(jīng)解碼器解碼輸出加至顯示器，可得到清晰地視頻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻信號產(chǎn)生裝置包括：DVD視頻和編碼器；編碼器將DVD存儲的視頻信號編碼為500Mbit/s的歸零碼開關(guān)鍵控信號(OOK-RZ)，并將其調(diào)制到光攜帶的射頻信號上。

二進(jìn)制通斷鍵控(OOK)以其單極性歸零碼序列來控制正弦載波的導(dǎo)通與關(guān)閉，即二進(jìn)制符號為“1”時有正弦波形輸出，二進(jìn)制符號為“0”時沒有波形輸出。歸零碼信號電平在一個碼元之內(nèi)都要恢復(fù)到零的編碼方式，其主要特點(diǎn)是可以直接提取同步時鐘信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制裝置首先由一個激光器產(chǎn)生連續(xù)的光載波進(jìn)入調(diào)制器1，實現(xiàn)光載波抑制調(diào)制。采用任意波形發(fā)生器產(chǎn)生射頻頻率為14.5GHz，由一個1*2倍頻器將射頻頻率倍頻為29GHz后驅(qū)動調(diào)制器1，調(diào)制器1的偏置電壓為8.0V。光載波信號經(jīng)光載波抑制調(diào)制后，光譜的能量主要集中在兩個頻率間隔為0.47nm(58GHz)的一階邊帶上。將光信號送至調(diào)制器2，與視頻信號調(diào)制，再經(jīng)過一個光梳狀濾波器對視頻信號的波形進(jìn)行補(bǔ)償。攜帶基帶數(shù)據(jù)信號的兩個一階邊帶拍頻后可得到60GHz光毫米信號。

激光器即為光源，可用于攜帶巨大的信息量，這里用以產(chǎn)生波長為1543.78nm連續(xù)光載波；

調(diào)制器，通過2次調(diào)制分別將射頻信號調(diào)制到光載波上和將視頻輸出的電信號調(diào)制到射頻信號上，實現(xiàn)電/光的轉(zhuǎn)換；

光梳狀濾波器是由許多按一定頻率間隔相同排列的通帶和阻帶，只讓某些特定頻率范圍的信號通過，由于其特性曲線像梳子一樣，可以在保證圖像細(xì)節(jié)的情況下解決視頻信號的亮色互竄，使圖像質(zhì)量明顯提高，解決了色串色及亮串色造成的干擾光點(diǎn)、花紋，消除了U、V混疊造成的彩色邊緣蠕動，消除了亮、色鑲邊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基站模決包括：

光電轉(zhuǎn)換器根據(jù)光電效應(yīng)用于把光纖中傳輸?shù)募儍舻墓夂撩撞ㄍㄟ^3dB帶寬為60GHz的相干探測器(O/E)變成電毫米波，獲得與光信號相關(guān)的模擬電信號；

電放大器的3dB帶寬為10GHz，中心頻率為60GHz，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)換后電信號功率的放大；

發(fā)送天線將微波信號發(fā)射出來，這里用到天線為喇叭天線，把探測器輸出的60GHz射頻信號聚集到一點(diǎn)，以便于接收到最強(qiáng)的信號。