[發(fā)明專利]一種鏡像抑制下變頻的線性化微波光子鏈路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210530725.6
• 申請(qǐng)日: 2022-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN114826428A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴鍵;高一然;陳敬月;吳鐘涵;劉輝;李曉瓊;張?zhí)?/a>;徐坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/70
• 分類號(hào): H04B10/70;H04B10/556;H04B10/516;H04B10/50;H04B1/00
• 代理公司: 北京金咨知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11612
• 代理人: 宋教花

本發(fā)明提供一種鏡像抑制下變頻的線性化微波光子鏈路，在激光器中使用光學(xué)鎖相環(huán)使第一光載波和第二光載波始終保持同頻同相，在第二相位調(diào)制器調(diào)制后的光信號(hào)進(jìn)行單邊帶濾波后，使用90°光混頻器消除了鏡像中頻信號(hào)的干擾。此外，利用數(shù)字算法對(duì)接收端的I路和Q路信號(hào)進(jìn)行處理，抑制了加載至目標(biāo)中頻信號(hào)附近的鏡像中頻信號(hào)之間的交調(diào)失真分量以及目標(biāo)中頻信號(hào)本身的三階交調(diào)失真分量。本發(fā)明有效解決了基于平衡探測(cè)和數(shù)字線性化處理的微波光子下變頻鏈路中鏡像信號(hào)干擾以及加載至目標(biāo)中頻信號(hào)附近的鏡像中頻信號(hào)之間交調(diào)失真的問題，大幅度地提高了微波光子下變頻鏈路的抗鏡像干擾性能和無雜散動(dòng)態(tài)范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鏡像抑制下變頻的線性化微波光子鏈路。

背景技術(shù)

高質(zhì)量的微波光子鏈路在雷達(dá)定位、無線通信、電子對(duì)抗、衛(wèi)星通信、電視廣播等眾多領(lǐng)域都有極其廣泛的應(yīng)用價(jià)值。在微波光子鏈路中，信號(hào)經(jīng)過電光調(diào)制器加載至光載波上，經(jīng)過低損耗光纖傳輸后，與接收機(jī)中的本振光信號(hào)進(jìn)行相干探測(cè)，并結(jié)合數(shù)字處理單元中的數(shù)字算法進(jìn)行解調(diào)。

隨著新興無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)微波光子鏈路的性能指標(biāo)也提出了更高的要求——更高的靈敏度、更低的非線性失真、更大的動(dòng)態(tài)范圍。另外，隨著鏈路中傳輸微波信號(hào)頻率的不斷提高,對(duì)接收機(jī)的處理能力也提出了更高的要求，通常需要利用下變頻技術(shù)將射頻轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)后再進(jìn)行處理，來降低系統(tǒng)對(duì)接收機(jī)的要求。微波光子下變頻鏈路將本振信號(hào)與目標(biāo)射頻信號(hào)分別調(diào)制到光載波上，利用電光調(diào)制以及光電探測(cè)解調(diào)出目標(biāo)中頻信號(hào)，具有寬帶、抗電磁串?dāng)_、大動(dòng)態(tài)范圍等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的鏈路。

然而，在接入目標(biāo)射頻信號(hào)的過程中通常會(huì)有鏡像信號(hào)混入，并一同被接收，現(xiàn)有技術(shù)的光子鏈路通常難以處理鏡像信號(hào)的干擾。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種鏡像抑制下變頻的線性化微波光子鏈路方法，以消除或改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或更多個(gè)缺陷。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種鏡像抑制下變頻的線性化微波光子鏈路，包括發(fā)射端和接收端，

所述發(fā)射端包括第一相位調(diào)制器和用于發(fā)出第一光載波的第一激光器，所述第一激光器和第一相位調(diào)制器相連接，將目標(biāo)射頻信號(hào)和鏡像信號(hào)輸入至第一相位調(diào)制器，經(jīng)過相位調(diào)制后加載至第一光載波中輸出遠(yuǎn)端光信號(hào)并傳輸至所述接收端的90°光混頻器；

所述接收端包括第二相位調(diào)制器、光濾波器、90°光混頻器、平衡探測(cè)器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字處理單元和用于發(fā)出第二光載波的第二激光器，所述第二激光器與第二相位調(diào)制器相連接，將本振射頻信號(hào)輸入至第二相位調(diào)制器，通過相位調(diào)制后加載至第二光載波中輸出本振光信號(hào)，并傳輸至90°光混頻器，第二相位調(diào)制器與光濾波器相連接實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制，光濾波器與90°光混頻器相連接，所述平衡探測(cè)器的輸入端與90°光混頻器相連接，所述平衡探測(cè)器的輸出端與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器相連接，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與數(shù)字處理單元相連接；

所述接收端中包括I路和Q路兩路電流信號(hào)，通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將I路和Q路電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并輸入到數(shù)字處理單元中，在數(shù)字處理單元中獲取包括鏡像中頻分量的I路和Q路數(shù)字信號(hào)的電流數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)為第一I路電流數(shù)據(jù)和第一Q路電流數(shù)據(jù)，對(duì)第一Q路電流數(shù)據(jù)采用希爾伯特變換并提取虛部得到第二Q路電流數(shù)據(jù)，基于第一I路電流數(shù)據(jù)和第二Q路電流數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)相減，消除I路和Q路信號(hào)的電流數(shù)據(jù)中的鏡像中頻分量。

采用上述方案，首先對(duì)第一Q路電流數(shù)據(jù)通過希爾伯特變換后提取虛部實(shí)現(xiàn)90°移相獲得第二Q路電流數(shù)據(jù)，再對(duì)第一I路電流數(shù)據(jù)和第二Q路電流數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)相減，消除I路和Q路信號(hào)的電流數(shù)據(jù)中的鏡像中頻分量，消除了接收信號(hào)中的鏡像中頻分量，避免了鏡像信號(hào)的干擾。

在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述鏡像抑制下變頻的線性化微波光子鏈路還包括光鎖相環(huán)，所述光鎖相環(huán)一端與Q路的輸出端相連接，另一端與第二激光器相連接。