[發(fā)明專利]一種光載射頻鏈路性能參數(shù)數(shù)值分析系統(tǒng)與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010010235.4
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111193542B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵振雷;徐思淵;鄭史烈;段雅楠;章獻(xiàn)民;余顯斌
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H04B10/079
• 分類號: H04B10/079
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發(fā)明公開了一種光載射頻鏈路性能參數(shù)數(shù)值分析系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)可視化模塊，通過輸入光載射頻鏈路各模塊器件參數(shù)與鏈路工作狀態(tài)參數(shù)，輸出所述鏈路的系統(tǒng)性能數(shù)值計(jì)算結(jié)果；或者通過輸入光載射頻鏈路的系統(tǒng)性能與鏈路工作狀態(tài)參數(shù)，輸出所述鏈路各模塊器件參數(shù)。該系統(tǒng)覆蓋了光載射頻鏈路的絕大多數(shù)器件模塊，并且可以根據(jù)配置文件動(dòng)態(tài)適配各種光載射頻鏈路的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行各模塊器件的刪減與組合，具有高度的靈活性、簡便性與實(shí)用性，可用于輔助實(shí)際光載射頻鏈路的方案設(shè)計(jì)、性能預(yù)估與器件選型，適用于眾多相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波光子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光載射頻鏈路性能參數(shù)數(shù)值分析系統(tǒng)與方法，特別是光載射頻鏈路在存在光源、電光調(diào)制器、光衰減器、光放大器以及光電探測器的條件下，在已知各模塊器件參數(shù)的前提下對整體射頻增益與噪聲系數(shù)的數(shù)值分析方法以及在已知鏈路整體射頻增益與噪聲系數(shù)的前提下對各模塊器件參數(shù)的數(shù)值優(yōu)化分析方法。

背景技術(shù)

微波光子技術(shù)作為融合了微波技術(shù)與光子學(xué)技術(shù)的多領(lǐng)域交叉技術(shù)，在一定意義上將兩者的優(yōu)勢集于一身，為成熟的傳統(tǒng)微波技術(shù)增添了低損耗、高帶寬和抗干擾能力。而光載射頻鏈路作為該技術(shù)領(lǐng)域最為基礎(chǔ)的實(shí)現(xiàn)部分，對其整體性能參數(shù)的數(shù)值分析顯然尤為重要。但是由于該技術(shù)涉及光電兩個(gè)領(lǐng)域，因此極少有相應(yīng)的商業(yè)軟件能夠?qū)λ鲦溌愤M(jìn)行仿真分析，極少數(shù)覆蓋光載射頻鏈路仿真的軟件在計(jì)算電信號大小時(shí)采用相對值，而光電轉(zhuǎn)換多為非線性映射，因此計(jì)算的鏈路性能與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差距較大；而在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，多為只針對單器件的性能分析，少數(shù)針對光載射頻鏈路的性能分析中也只將光放大器模塊由較為簡單的理論等效模型進(jìn)行替代，或者直接不考慮光放大器模塊，導(dǎo)致整體鏈路性能的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差距較大。同時(shí)，該領(lǐng)域也缺乏由整體鏈路性能數(shù)據(jù)反向優(yōu)化計(jì)算鏈路各模塊器件參數(shù)的方法與系統(tǒng)。這些都在一定程度上限制了光載射頻技術(shù)進(jìn)一步的應(yīng)用落地。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種光載射頻鏈路性能參數(shù)數(shù)值分析系統(tǒng)與方法，該系統(tǒng)能夠在已知各模塊器件參數(shù)的前提下對整體射頻增益與噪聲系數(shù)的數(shù)值分析以及在已知鏈路整體射頻增益與噪聲系數(shù)的前提下對各模塊器件參數(shù)的數(shù)值優(yōu)化分析。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種光載射頻鏈路性能參數(shù)數(shù)值分析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)可視化模塊；

所述數(shù)據(jù)輸入模塊包括用于讀入解析光載射頻鏈路結(jié)構(gòu)配置文件的鏈路結(jié)構(gòu)配置文件讀取模塊、用于讀入解析光載射頻鏈路中各模塊器件參數(shù)文件的各模塊器件參數(shù)文件讀取模塊、用于讀入解析光載射頻鏈路工作狀態(tài)參數(shù)文件的鏈路工作狀態(tài)參數(shù)文件讀取模塊和用于讀入解析光載射頻鏈路性能數(shù)據(jù)文件的鏈路系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)讀取模塊。

所述數(shù)據(jù)處理模塊包括鏈路通路構(gòu)建模塊、鏈路性能計(jì)算子模塊、鏈路各模塊參數(shù)優(yōu)化求解子模塊；所述鏈路性能計(jì)算子模塊、鏈路各模塊參數(shù)優(yōu)化求解子模塊均具有光源模塊、電光調(diào)制器模塊和光電探測器模塊。所述鏈路通路構(gòu)建模塊從所述數(shù)據(jù)輸入模塊獲取所述鏈路結(jié)構(gòu)，用于形成光載射頻鏈路內(nèi)部各模塊的網(wǎng)狀連接圖，構(gòu)建各模塊光電信號傳遞通路。所述鏈路性能計(jì)算子模塊從所述鏈路通路構(gòu)建模塊獲取各模塊光電信號傳遞通路，同時(shí)從所述數(shù)據(jù)輸入模塊獲取所述光載射頻鏈路工作狀態(tài)參數(shù)與各模塊器件參數(shù)，用于計(jì)算光載射頻鏈路性能；所述鏈路各模塊參數(shù)優(yōu)化求解子模塊從所述鏈路通路構(gòu)建模塊獲取各模塊光電信號傳遞通路，同時(shí)從所述數(shù)據(jù)輸入模塊獲取光載射頻鏈路工作狀態(tài)參數(shù)與鏈路系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)，用于優(yōu)化求解光載射頻鏈路中各模塊器件待優(yōu)化參數(shù)變量。

所述數(shù)據(jù)可視化模塊將鏈路性能計(jì)算子模塊、鏈路各模塊參數(shù)優(yōu)化求解子模塊的計(jì)算結(jié)果輸出并存儲。

一種所述系統(tǒng)的光載射頻鏈路性能參數(shù)數(shù)值分析方法，具體包括以下步驟：