[發明專利]一種偏振復用單邊帶信號產生與接收系統與方法

有效

• 申請號: 202110270210.2
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113098614B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 趙峰;魏怡;李靜玲;余建軍
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/516;H04B10/60;H04B10/61;H04B7/0413
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 涂琪順

本發明公開了一種偏振復用單邊帶信號產生與接收系統，包括：光波產生單元、信號調制單元、驅動信號產生單元、分離與轉換單元、MIMO無線鏈路以及信號采樣和處理單元；光波產生單元與信號調制單元連接產生光波；驅動信號產生單元與信號調制單元連接產生驅動信號；信號調制單元將光波分成兩路相互正交的偏振光波，并基于單邊帶調制調制到偏振光波上，得到偏振復用上邊帶光信號和偏振復用下邊帶光信號耦合后輸出混合信號，混合信號傳輸至分離與轉換單元被分離并轉換得到電毫米波信號；電毫米波信號通過MIMO無線鏈路傳輸，并進入信號采樣和處理單元被轉換成數字信號并進行數字信號處理。本發明提高了信號的頻譜效率，并能應對信號在光纖傳輸中的走離效應。

技術領域

本發明涉及無線通信系統技術領域，特別是涉及一種偏振復用單邊帶信號產生與接收系統與方法。

背景技術

光子學輔助的毫米波技術克服了電子設備帶寬限制瓶頸，同時能夠產生頻率可調范圍大、相位噪聲低的高頻毫米波信號，這被廣泛研究和應用于光纖無線集成系統。光纖無線集成系統充分結合了光纖系統可傳輸容量大和傳輸距離長的優勢以及無線系統的可移動性和廣域無縫覆蓋的優勢，再結合光子學輔助的毫米波技術、光偏振復用、頻帶復用、無線多輸入多輸出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)等技術，可降低對接收設備的帶寬要求，大大提高系統的傳輸容量。但由于無線系統的非平坦頻率響應、多徑效應等缺陷，使得毫米波信號在無線系統中的頻譜效率低，并且存在因光纖色散引起的走離效應的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種偏振復用單邊帶信號產生與接收系統與方法，以解決現有技術中信號在無線系統中的頻譜效率低以及存在的因光纖色散引起的走離效應的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種偏振復用單邊帶信號產生與接收系統，包括：光波產生單元、信號調制單元、驅動信號產生單元、分離與轉換單元、多輸入多輸出系統MIMO無線鏈路以及信號采樣和處理單元；所述偏振復用單邊帶信號為偏振復用上邊帶光信號和偏振復用下邊帶光信號；

所述光波產生單元與所述信號調制單元連接，所述光波產生單元用于產生光波并輸入所述信號調制單元；所述驅動信號產生單元與所述信號調制單元連接，所述驅動信號產生單元用于產生兩路驅動信號以驅動所述信號調制單元；

所述信號調制單元用于將所述光波分成兩路相互正交的偏振光波，并基于單邊帶調制將所述驅動信號調制到所述偏振光波上得到偏振復用上邊帶光信號和偏振復用下邊帶光信號；所述偏振復用上邊帶信號和所述偏振復用下邊帶光信號耦合后輸出混合信號；所述信號調制單元通過單模光纖與所述分離與轉換單元相連接，所述混合信號通過所述單模光纖傳輸至所述分離與轉換單元；所述分離與轉換單元用于將所述混合信號分離并進行光電轉換得到電毫米波信號；

所述MIMO無線鏈路與所述分離與轉換單元相連接，所述電毫米波信號通過所述MIMO無線鏈路傳輸并進入所述信號采樣和處理單元；所述信號采樣和處理單元用于將所述電毫米波信號轉換成數字信號并對所述數字信號進行數字信號處理。

可選地，所述光波產生單元為分布反饋布拉格半導體激光器DFB-LD；所述信號調制單元為雙極化馬赫-曾德爾調制器DP-MZM；所述偏振復用上邊帶光信號為偏振復用上邊帶QAM光信號，所述偏振復用下邊帶光信號為偏振復用下邊帶QAM光信號；

所述DP-MZM包括偏振分束器、偏振合束器、第一子調制器以及第二子調制器；所述DFB-LD與所述偏振分束器連接，所述DFB-LD產生光波并輸入所述偏振分束器，所述偏振分束器將所述光波分為相互正交的X偏振方向的光波和Y偏振方向的光波，所述X偏振方向的光波進入所述第一子調制器；所述Y偏振方向的光波進入所述第二子調制器；所述第一子調制器設置在正交偏置點，工作在上邊帶調制模式；所述第二子調制器設置在正交偏置點，工作在下邊帶調制模式；