[發明專利]一種自零差相干探測的雙向光子射頻傳輸系統及其信號處理實現方法

有效

• 申請號: 201710258659.0
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107040311B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 李廣;余君;薛江清;柳金峰
• 申請（專利權）人: 珠海經濟特區偉思有限公司
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;H04B10/25;H04B10/516
• 代理公司: 廣東朗乾律師事務所 44291
• 代理人: 閆有幸

1.一種自零差相干探測的雙向光子射頻傳輸系統的信號處理實現方法，其特征在于，包括：

CW激光器輸出的激光光波一分為二，一路用于下行鏈路光載波信號調制，另一路用于上行相干光信號探測接收所用的本振激光信號；其中，

下行鏈路的信號處理方法如下：

(1)用于下行鏈路光載波信號調制的激光光波通過第一偏振分束器實施激光光波線偏振處理，接著分別通過MZM-1、MZM-2被高頻正交MQAM-OFDM下行發射機輸出的兩對I/Q信號調制；(2)調制后的一路光載波信號通過90°相移處理后與另一路已調光載波信號經第一偏振合束器合路，然后再經EDFA實施信號放大，接著通過第一SSMF把已調制光載波信號傳送到超窄帶波束分離器；(3)已調制光載波信號通過1pm帶寬的超窄帶波束分離器分離出中心頻率為193.10THz、帶寬為125MHz的正負一階光譜邊帶光波信號B和中心光譜邊帶光波信號C；(4)正負一階光譜邊帶光波信號B再經光衰減器后輸入光合路器，中心光譜邊帶光波信號C經1:1:1光功分器分為三路，其中一路輸入光合路器，另外兩路輸入到1/4雙通道波片器；(5)光合路器輸出的光波信號D及1/4雙通道波片器輸出的一路中心頻率為193.10THz純凈圓偏振激光的光波信號E輸入至下行偏振復用90°光混頻器，下行偏振復用90°光混頻器的四路輸出輸入至下行分集光電檢測器；(6)下行分集光電檢測器的四路輸出順序經過下行高頻正交解調器、下行高速數字信號處理模塊處理后，解調出下行高速數字基帶信號；

上行鏈路的信號處理方法如下：

A、所述1/4雙通道波片器輸出的另一路中心頻率為193.10THz純凈圓偏振激光的光波信號F通過第二偏振分束器實施激光光波線偏振處理，接著分別通過MZM-3、MZM-4被高頻正交MQAM-OFDM上行發射機輸出的兩對I/Q信號調制；

B、調制后的一路光載波信號通過90°相移處理后與另一路已調光載波信號經第二偏振合束器合路，然后再經第二SSMF把已調制光載波信號傳送到上行偏振復用90°光混頻器；C、上行偏振復用90°光混頻器實施自相干探測接收所用本振激光來源于CW激光器輸出，上行偏振復用90°光混頻器把兩對四路光子射頻I/Q信號輸入到上行分集光電檢測器實現光電探測轉換處理；D、上行偏振復用90°光混頻器的四路輸出順序經過上行分集光電檢測器、上行高頻正交解調器、上行高速數字信號處理模塊處理后，解調出上行高速數字基帶信號。

2.根據權利要求1所述的信號處理實現方法，其特征在于，所述高頻正交MQAM-OFDM下行發射機和高頻正交MQAM-OFDM上行發射機各自產生兩對I/Q信號的過程如下：通過超高速串并轉換輸出器對接入的高速數字基帶信號進行串并轉換，輸出兩路信號給第一對I/Q信號生成電路和第二對I/Q信號生成電路；第一對I/Q信號生成電路對輸入的信號順序進行MQAM序列編碼處理、OFDM調制處理、雙路低通截止濾波模塊、空時編碼、高頻正交幅度調制及非對稱電信號處理，輸出第一對I/Q信號；第二對I/Q信號生成電路的處理過程與第一對I/Q信號生成電路相同，輸出第二對I/Q信號；其中，由超高頻本地振蕩源為第一對I/Q信號生成電路和第二對I/Q信號生成電路中高頻正交幅度調制器提供振蕩源，第一對I/Q信號生成電路和第二對I/Q信號生成電路中的空時編碼器彼此連接。

3.根據權利要求2所述的信號處理實現方法，其特征在于，在所述高頻正交MQAM-OFDM下行發射機和高頻正交MQAM-OFDM上行發射機各自產生兩對I/Q信號的過程中：在OFDM調制前，對其前端輸入的MQAM序列有用信號實施周期性連續多零冗余碼插入邏輯編碼再處理，使得OFDM調制中的正中間頻段左右兩邊的多個子載波與連續多零冗余碼一一對應實施相關“零”邏輯運算處理，由于周期性連續多“零冗余碼”插入的原因，進而可以實現每一個周期內的OFDM頻譜都空余出中間的125MHz帶寬非實質性參與有用信號傳輸；所述高頻正交幅度調制器的高頻載波頻率為60GHz，此頻段可為OFDM提供高達6GHz以上的有效利用帶寬。