[發明專利]一種微波同頻信號干擾抑制及下變頻接收裝置和方法

有效

• 申請號: 201810390810.0
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108631870B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 陳陽
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: H04B10/2513
• 分類號: H04B10/2513;H04B10/556;H04L27/20
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發明涉及一種微波同頻信號干擾抑制及下變頻接收裝置和方法，屬于微波信號處理技術領域。該微波同頻信號干擾抑制及下變頻接收裝置包括激光器、偏振復用雙平行馬赫?曾德爾調制器即DP?QPSK調制器、接收信號模擬器、干擾信號模擬器、本振信號發生器、直流電源、偏振控制器、起偏器、光放大器及光電探測器；利用DP?QPSK調制器其中一個雙平行馬赫?曾德爾調制器（DP?MZM）在光域對接收信號中的干擾信號進行抑制，并與DP?QPSK調制器中另一個DP?MZM產生的本振光信號耦合，在光電探測器處進行光電轉換實現對接收信號的光學下變頻。本發明可以同時實現對接收信號的同頻干擾抑制及光學下變頻，降低信號光纖傳輸過程中光纖色散對同頻干擾抑制水平和接收信號功率的影響。

技術領域

本發明涉及一種微波同頻信號干擾抑制及下變頻接收裝置，屬于微波信號處理技術領域。

背景技術

傳統的光載無線通信系統中，無線上行鏈路與無線下行鏈路采用不同的信號頻率，通過頻率上的隔離，上下行鏈路互不干擾。隨著語音、圖片、高清視頻等業務在無線通信系統中的普及以及未來超高清視頻業務的需求，人們對通信速率的要求越來越高；另一方面，無線頻譜資源是有限的，且隨著人們無線業務的增長，無線頻譜資源出現了緊缺的局面。為了解決這一問題，人們提出了同頻光載無線通信系統的概念，即無線上行鏈路與無線下行鏈路采用相同的信號頻率。通過同頻光載無線系統可以使系統占用的頻帶寬度減半，然而因為上下行鏈路采用的是相同的載波頻率，基站發射天線與接收天線間的串擾將難以通過傳統的電學濾波的方法濾除，因此需要采用特殊的干擾抑制方法實現同頻干擾的抑制。人們提出了多種電學同頻干擾抑制方法，但是這些方法因為基于電子技術，其工作頻率和帶寬均受到電子瓶頸的限制，工作頻率難以大范圍調諧，工作帶寬受限。因此亟需研究大帶寬、高頻段同頻干擾抑制方法。

微波光子技術結合了光學技術與微波技術的優勢，它通過利用光學技術的優勢來完成微波系統中復雜甚至是無法完成的射頻信號處理與高速傳輸等功能，另外，微波光子系統可以與無線-光纖網絡無縫融合，因此基于微波光子技術的微波同頻干擾抑制方法近年來受到了廣泛的關注與研究。如J.Suarez等人提出了基于并聯MZM的光學同頻干擾抑制方法(J.Suarez,and P.Prucnal,“Instantaneous bandwidth of counter-phase opticalinterference cancellation for RF communications,”IEEE Microw.WirelessCompon.Lett.21(9):507-509,2011)，通過兩個偏置在相鄰正交傳輸點的MZM實現干擾信號的抵消；M.Change等人提出了基于電吸收調制器和平衡探測的同頻干擾抑制方法(M.Change,M.Fok,A.Hofmaier,and P.Prucnal,“Optical analog self-interferencecancellation using electro-absorption modulators,”IEEE Microw.WirelessCompon.Lett.23(2):99-101,2013)，該方法通過平衡探測將兩路并行信號中的干擾信號互相抵消。為了簡化系統結構，Q.Zhou等人提出了基于電吸收調制激光器的同頻干擾抑制方法(Q.Zhou,H.Feng,G.Scott,and M.Fok,“Wideband co-site interferencecancellation based on hybrid electrical and optical techniques,”Opt.Lett.39(22):6537-6540,2014)，該方法用兩個電吸收調制激光器替代了M.Change等人方法中的激光器和電吸收調制器，另外還采用了電域對干擾信號翻轉的方法，在接收端無需采用平衡探測器，這也簡化了系統結構。上述方法均基于分立的并行光路，為了實現更穩定的系統性能，人們研究了基于單個調制器的同頻干擾抑制方法(Y.Zhang,S.Xiao,H.Feng,L.Zhang,Z.Zhou,and W.Hu,“Self-interference cancellation using dual-drive Mach–Zehndermodulator for in-band full duplex radio-over-fiber,”Opt.Exp.23(26):33205-33213,2015.)。