[發(fā)明專利]一種QAM光矢量信號(hào)產(chǎn)生及遠(yuǎn)程外差探測(cè)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210536040.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103067331A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單廣軍;劉德明;李勁;朱光喜;余宇;馬洪;張偉;譚力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/36
• 分類號(hào): H04L27/36;H04B10/50;H04B10/64;H04B10/2575
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光載無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種QAM光矢量信號(hào)產(chǎn)生及利用遠(yuǎn)程外差探測(cè)裝置產(chǎn)生所需要頻率電磁波的裝置。

背景技術(shù)

無(wú)線通信具有高度的靈活性，光通信則具有無(wú)與倫比的高帶寬。在實(shí)現(xiàn)下一代無(wú)線接入時(shí)有機(jī)地將無(wú)線通信和光通信的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)無(wú)疑將十分切合市場(chǎng)需求。因此光載無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，光載無(wú)線通信是光通信和無(wú)線通信的融合。當(dāng)前5GHz以下的無(wú)線頻段已經(jīng)十分擁擠，光載無(wú)線通信技術(shù)主要研究利用30GHz（30GHz以上電磁波為毫米波段）以上的電磁波作為載體進(jìn)行通信。因此光生毫米波是光載無(wú)線通信中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)產(chǎn)生毫米波的方法是在電域進(jìn)行，通過(guò)二次變頻把基帶信號(hào)調(diào)制到射頻頻域，再變換到毫米波頻域，最后再通過(guò)調(diào)制光波發(fā)射出去，需要用到鎖相環(huán)，晶振等器件，實(shí)現(xiàn)起來(lái)代價(jià)昂貴，較為麻煩。

相干光通信可以利用載波的振幅、頻率、相位、偏振態(tài)等變量來(lái)傳送信息，其信息傳送效率要高于僅采用幅度變量來(lái)傳送信息的數(shù)字光通信。相干通信主要利用了相干調(diào)制和相干檢測(cè)技術(shù)。QAM（Quadrature?Amplitude?Modulation，正交幅度調(diào)制）信號(hào)格式綜合利用了載波的幅度和相位變量來(lái)傳送信息，相對(duì)于單純只采用一個(gè)變量來(lái)傳送的方式，其效率得以提高。例如，相對(duì)于單純只利用幅度變量傳送信息的方式，采用16QAM調(diào)制方式的信號(hào)傳送效率提高了4倍，若采用64QAM，則信號(hào)傳送效率提高了8倍。

外差檢測(cè)技術(shù)屬于相干檢測(cè)技術(shù)的一種，在解調(diào)時(shí)需要一束相干光和信號(hào)光相互作用以恢復(fù)信號(hào)光所攜帶的信息。外差檢測(cè)中，相干光和信號(hào)光之間有一固定頻率差，經(jīng)光電探測(cè)器后獲得的是中頻信號(hào)，還需二次解調(diào)才能被轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)。目前相干檢測(cè)都需要在接收端用到本振光源，要求本振光頻率與信號(hào)光的頻率和相位要嚴(yán)格匹配。但一般不同激光器之間，即使產(chǎn)生的光頻率可以做到嚴(yán)格匹配，但相位是不相關(guān)的。目前一般采用光鎖相環(huán)的方法來(lái)解決本征光和信號(hào)光之間相位不匹配的問(wèn)題。因此當(dāng)前外差檢測(cè)技術(shù)需要在接收端增加一個(gè)激光器以及光鎖相環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且能耗低的QAM光矢量信號(hào)產(chǎn)生及遠(yuǎn)程外差探測(cè)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種QAM光矢量信號(hào)產(chǎn)生及遠(yuǎn)程外差探測(cè)裝置，包括通過(guò)光纖連接的發(fā)送裝置和接收裝置，所述發(fā)送裝置包括：激光器，用于出射激光；第一MZM調(diào)制器，輸入端連接至所述激光器的輸出端，控制端連接微波震蕩源，用于將所述激光和微波震蕩源調(diào)制后輸出上、下邊帶光信號(hào)；光纖光柵，輸入端連接至所述第一MZM調(diào)制器的輸出端，用于使得所述上邊帶光信號(hào)通過(guò)；光帶通濾波器，輸入端連接至所述光纖光柵的第一輸出端，用于使得所述下邊帶光信號(hào)通過(guò)；矢量波形發(fā)生器，輸入端接收數(shù)字基帶信號(hào)，用于將數(shù)字基帶信號(hào)分成兩路后輸出；光調(diào)制裝置，輸入端連接至所述光纖光柵的第二輸出端，所述光調(diào)制裝置的第一控制端連接至所述矢量波形發(fā)生器的第一輸出端，所述光調(diào)制裝置的第二控制端連接至所述矢量波形發(fā)生器的第二輸出端，用于對(duì)所述光纖光柵輸出的上邊帶光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后輸出攜帶有數(shù)字基帶信息的QAM光信號(hào)；以及第二光耦合器，第一輸入端連接至所述光調(diào)制裝置的輸出端，第二輸入端連接至所述光帶通濾波器的輸出端，用于將所述下邊帶光信號(hào)與所述攜帶有數(shù)字基帶信息的QAM光信號(hào)耦合至光纖中。

更進(jìn)一步地，所述接收裝置包括：光電探測(cè)器，輸入端連接光纖，用于將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；帶通濾波器，輸入端連接至所述光電探測(cè)器的輸出端，用于使得所述電信號(hào)中設(shè)定頻率的載波信號(hào)通過(guò)；放大器，輸入端連接至所述帶通濾波器的輸出端，用于對(duì)通過(guò)的載波信號(hào)進(jìn)行功率放大；天線，連接至所述放大器的輸出端，將放大器輸出端的電載波信號(hào)以電磁波的形式輻射。

更進(jìn)一步地，放大器輸出端的電載波頻率為上邊帶光信號(hào)的頻率與下邊帶光信號(hào)的頻率之差。

更進(jìn)一步地，所述上邊帶光信號(hào)的頻率與下邊帶光信號(hào)的頻率之差為所述微波震蕩源頻率的2倍。