[發明專利]使電路轉換功能線性化的方法及電路

無效

• 申請號: 97112140.0
• 申請日: 1997-05-26
• 公開（公告）號: CN1200628A
• 公開（公告）日: 1998-12-02
• 發明（設計）人: 何鯨;周岳憲
• 申請（專利權）人: 魁洛光電科技股份有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 徐嫻

本發明有關于一種使電路轉換功能線性化的方法及電路，特別有關多頻道射頻RF信號轉換為光信號的激光二極管轉換功能(transfer?function)線性化的方法及電路，其是利用預置失真信號，補償激光二極管輸出信號中的預期失真的方法提高電路的線性轉換功能。

在今日的有線電視系統中，需要較大數量的電視頻道。典型的有線電視系統包括60個模擬信號的電視頻道，但可以擴充到80個或更多的頻道。

在一個信息高速公路系統中，一個有線電視系統可能會需要132個或更多的數字信號頻道，信息頻道以及電話信號頻道。數字視頻，數據以及電話信號皆是調制在射頻RF載波上的。數字視頻系統則可以應需求服務(demandservices)而提供視頻信號。

光纖傳輸系統目前正在用來由一有線電視發送端中心(headend?center)或由一個電話中心，將信息載送到接近用戶的一個光纖服務網點上。光纖系統須依賴光纖作為傳輸的媒介。在此類系統之中，可以使用激光將射頻RF信號轉換成為光信號，以便在光纖內傳送。

為了要確保信息的高保真度傳送，將RF信號轉換成為光信號的激光器件的轉換功能必須是線性的。若轉換功能不是線性的，則平行的頻道之間將產生諧波失真、互調(inter-modulation)失真，以及多重拍頻(multiple-beating)等現象，便會顯著地降低有線電視的視像質量。不幸的是，激光器件的轉換功能的線性特性通常皆不足以避免失真的問題。

激光轉換功能的線性化方法已是多年來被研究的課題。這些方法通常都極為復雜并且實行起來成本相當高昂的。特別是線性化的光纖前饋技術(feedforward?technique)已有人研究。失真的相當大一部分原因是由于在飽和狀態下工作。在飽和狀態下操作期間，當激光信號的電位較高時，來自于一激光器件的光信號低于相應的射頻RF信號。依據已知的方法，根據一種已知的前饋技術采用第二只激光器件來產生一個預置失真(pre-distortion)光信號。此預置失真光信號再被加入主要光信號中以便補償激光器件的飽和。此種補償作法可以發揮作用，但此種作法存在三個主要缺點。首先，兩激光信號的波長須要先行匹配。例如，若是由于光纖散射的緣故而使兩光纖不匹配，則兩信號在光纖中便會以不同的速度行進，限制了線性化效果。其次，預置失真信號與主激光信號的輸出會隨時間而獨立變動，導致不期望的非線性化。第三，多重器件的使用相當昂貴，且施行光前饋的線路亦相當昂貴。因此，便有需要提供一種結構簡單，低成本并易于施行的預置失真的解決方法。

圖1所依據的是一篇已發表的論文，其中顯示一微波放大器的轉換功能的改進，該篇論文題為“微波SSB-AM系統的預置失真非線性補償器(“Pre-distortion?Nonlinear?Compensator?for?Microwave?SSB-AM?System”)，由Toshio?Nojima等人發表于日本電子與通訊(Electronics?and?COmmunications?in?Japan)，Vol.67-B，No.5,1984中。如圖1所示，其表示失真的降低量，取決于預置失真信號與一放大器轉換功能的失真信號，兩者之間的振幅與相位的匹配程度。其中必須要加入振幅調整與相位調整線路，以便將預置失真信號與一放大器轉換功能的失真信號的振幅誤差與相位誤差減至最低。依據窄頻帶應用的論文，可以采用振幅的調與相位的調。

在寬頻帶系統中，按本發明，其頻寬在50Mhz至750MHz之間，甚至高達1000MHz。這樣的頻率伸展范圍函蓋了4至6個倍頻程。如同本技術領域中眾所周知的，失真是與頻率有關聯的。可以利用一個預置失真信號，與頻率有關的振幅調整與相位調整，來確保整個頻寬范圍內能使失真足夠顯著的降低。

本發明的目的在于提供一種利用預置失真補償方式提高電路線性化轉換功能的方法及電路。

為達到上述目的，本發明采取如下措施：

本發明采用一種預置失真線路，以修正激光或其他電氣系統或裝置的非線性，其可產生可以補償待處理系統失真的一預置失真信號。依據本發明，基于信號補償原理，該預置失真信號，其振幅實質上是與待處理系統所產生的失真信號的振幅相等，但相位相反。依據本發明，預置失真信號與原始信號結合，形成預置失真信號。在一實施例中，預置失真信號是被用來調制一個激光二極管或一個電氣系統。失真信號補償了由于激光二極管或其他電路系統所引起的失真，留下了諸如有線電視CATV圖像的良好質量的信號。