[發明專利]基于載波抑制產生八倍頻毫米波的光載無線通信系統

在審

• 申請號: 201810362552.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108768528A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 曹長慶;樊爽林;馮喆珺;吳曉鵬;曾曉東;宋琦;寧金娜
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B10/2575
• 分類號: H04B10/2575;H04B10/50;H04B10/516;H04B10/556;H04B10/079
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

本發明提出了一種基于載波抑制產生八倍頻毫米波的光載無線通信系統，主要解決現有光載無線通信系統復雜、信號傳輸損失大的問題。其包括光源(1)、毫米波生成模塊(2)和毫米波調制檢測模塊(3)。其中，光源(1)采用光學頻率梳；光學頻率梳對輸入信號的頻率進行調制；調制后的信號進入毫米波生成模塊(2)，通過調整單驅動馬赫增德爾調制器的直流偏壓和射頻信號的幅度電壓，產生穩定高頻的八倍頻毫米波；該八倍頻毫米波通過毫米波檢測模塊(3)檢測出八倍頻毫米波在單模光纖傳輸前后的功率損失。本發明簡化了光載無線通信系統的結構，提高了系統產生毫米波的頻率和穩定性，可用于毫米波信號源。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，特別涉及一種毫米波的光載無線通信系統，可用于毫米波信號源。

背景技術

隨著人們對信息需求的不斷增加，目前無線頻譜資源已經非常的緊張，無線通訊系統必須利用更高頻率的載波進行通訊，光載無線通信ROF技術是一種將光與通訊結合的技術，可以在光無線網絡中提供寬帶無線接入，相較于普通的電信號，它具備功耗低、易于安裝、帶寬較寬及避免干擾等優點，已經成為近年國際研究的熱點之一。

光載無線通信ROF系統的關鍵技術之一是生成光載波抑制OCS毫米波信號。由于光載波不包含任何下行鏈路信息，盡管它在系統中消耗的光功率最大。因此，光載波功率需要抑制以提高光載無線通信ROF系統的性能，包括鏈路增益和噪聲系數。已有專利提出了利用低成本和低頻射頻RF信號直接產生光載波抑制OCS高倍頻毫米波的方法，提出了一種僅使用一個調制器的載波抑制方法，但是該系統只實現了四倍頻(公開號：CN103078680A)。

這些專利的一個共同特征是光載波不能僅通過使用調制器來抑制，因此在鏈路上增加了昂貴的光濾波器來實現光載波抑制OCS，不僅大大增加了系統的復雜度和成本，而且降低了光信噪比SNR或光毫米波的功率。有研究提出利用與高斯光學帶通濾波器交錯的兩個級聯雙電極馬赫曾德爾調制器來實現頻率的六倍頻，而使用多級聯調制器的穩定性是很難解決的問題(OPTICS COMMUNICATIONS，Vol.12,No.285,JUN 1 2012)。此外，有學者提出了基于四波混頻FWM技術的高頻非線性光纖和半導體光放大器的多頻毫米波，但由四波混頻FWM產生的光信號對噪聲敏感，穩定性和信噪比也很差(OPTICSEXPRESS，Vol.15,No.19,JUL 18 2011)。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提出一種基于載波抑制產生八倍頻毫米波的光載無線通信系統，以降低系統的成本,提高毫米波的穩定性。

為實現上述目的，本發明基于載波抑制產生八倍頻毫米波的光載無線通信系統，包括光源，毫米波生成模塊，毫米波調制檢測模塊，其特征在于：

所述光源，使用光學頻率梳，用于對輸入信號頻率的調整；

所述毫米波生成模塊，使用一個單驅動馬赫增德爾調制器，該馬赫增德爾調制器連接在光源與第一電放大器之間，根據光源所給出不同頻率的信號，產生不同頻率的毫米波；僅使用一個單驅動馬赫曾德爾調制器，調整調制器的直流偏壓和射頻信號的振幅電壓就可以抑制中心載波和不需要的邊帶，產生八倍頻毫米波。

作為優選，其特征在于：所述光學頻率梳，包括激光器、光環形器、兩個偏振控制器、偏振分束器、光纖薩格納克環及起偏器；第一偏振控制器分別與激光器和光環形器連接，光環形器的另兩端分別連接第二偏振控制器與偏振分束器，偏振分束器外接光纖薩格納克環，第二偏振控制器的輸出端與起偏器連接，通過控制偏振特性，生成平坦的光學頻率梳。

與現有技術相比，本發明有如下優點：

1)由于本發明的光源使用光學頻率梳，與普通激光器相比，它作為多載波光源，可以實現輸入信號頻率的調制，避免了電混頻造成的非線性損耗。