[發明專利]基于偏振復用光頻梳和ICR的微波光子信道化接收方法

有效

• 申請號: 201910519628.5
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN112104426B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 田博;文愛軍;張武
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B10/61
• 分類號: H04B10/61
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于偏振復用光頻梳和ICR的微波光子信道化接收方法，該方法涉及微波技術領域和光通信技術領域。所述方法如說明書附圖1所示，包括光源、射頻(RF)信號源、馬曾調制器(MZM)、光耦合器(OC)、摻鉺光纖放大器(EDFA)、光帶通濾波器(OBPF)、雙平行正交相移鍵控調制器(DP?QPSK)、偏振控制器(PC)、集成相干接收機(ICR)。僅需要利用兩個線偏振復用的本振光頻梳即可實現4個信道的信道化接收。此外該方案還利用ICR結合DSP算法解決了雙光頻微波光子信道化接收機存在的鏡像干擾問題。由于沒有使用高頻電器件。該方案具有大帶寬、高鏡像抑制比等優點。此外，由于抑制了光載波和采用了平衡探測，該方案還具有高增益的優點。

技術領域

本發明涉及光通信技術領域和微波技術領域，主要涉及微波光子信道化接收機技術。

背景技術

信道化接收一般指的是頻域上的信道劃分。信道化接收機的功能是將頻域上的帶寬信號依此劃分為多個窄帶信號，然后通過處理劃分后的窄帶信號來間接完成大帶寬信號的處理。

信道化接收機最直觀的實現方式是利用電濾波器組成來完成信道化的劃分，這也是信道化接收機最早的實現方式，即電模擬信道化接收機。電模擬信道化接收機按照結構不同又分為純信道化接收機、頻段折疊式信道化接收機和時分信道化接收機。純信道化接收機具有結構復雜與體積、重量與功耗大的缺點。頻段折疊式信道化接收機存在兩個主要的問題，一是由于將N個頻段折疊在一起了，使得噪聲功率增加為原來的N倍，從而降低了信道化接收機的信噪比。另一個就是頻段折疊式信道化接收機存在頻率模糊的問題，即當接收機的信號處于兩個不同的頻段且經過第一級變頻后頻率相等時，頻段折疊式信道化接收機將無法識別具體的信號頻率。時分信道化接收機與頻段折疊式信道化接收機的結構與類似，主要區別在于時分信道化接收機不是將所有頻段疊加再一起，而是利用寬帶調節開關通過時分復用的方式依次處理每個頻段的信號，雖然簡化了系統結構，減少了混頻器、濾波器的使用，但其增加了接收機的處理時延，降低了接收機的截獲概率。

相對于傳統的電信道化接收機，微波光子信道化接收機起步較晚，近幾年才得到國內外學者的廣泛關注。但由于微波光子技術發展迅速，目前國內外學者已經提出眾多的微波光子信道化接收機方案。

早期的方案多為基于自由空間光學的方案，后來學者們還提出了基于時分復用的微波光子信道化接受方案。由于自由空間光學的微波光子信道化接收機存在體積龐大、系統損耗相對較高的問題，基于時分復用的微波光子信道化接收機存在信號截獲概率低的問題，因此學者們開始嘗試基于光濾波器組的信道化接收機方案。再后來為了減少光濾波器的使用，學者們提出了基于光頻梳和周期光濾波器的微波光子信道化接收機方案。但同樣受限于光濾波器的阻帶衰減慢的問題，這種信道化接收機也難以實現高信道間隔離度的信道劃分。

發明內容

本發明提出一種基于偏振復用光頻梳和ICR的微波光子信道化接收方法。本方法不需要信號光頻梳，射頻信號采用抑制載波雙邊帶CS-DSB的調制方式，一方面減少了電微波器件的使用，提高了信道的幅度相應，另一方面通過對兩個邊帶進行處理，降低了對本振光頻梳梳線間隔的要求。此外，該方案中的本振光頻梳只需要一套偏振復用的雙線光頻梳，降低了對本振光頻梳梳線數的要求。綜上所述，該方案很好地解決了基于雙光頻梳的微波光子信道化接收機需要大間隔、多梳線的問題。此外，該方案還利用集成相干接收機ICR結合數字信號處理算法DSP解決了基于雙光頻梳的微波光子信道化接收機存在的頻譜混疊問題。