一种产生八倍频光载毫米波QPSK信号的装置及方法与流程

文档序号:21636839发布日期:2020-07-29 02:47阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种产生八倍频光载毫米波qpsk信号的装置,其特征在于,包括激光器(1)、射频信号发生器(2)、电增益器(7)、电相位调制器(3)、移相器、并行调制器、单模光纤(10)和光电探测器(11);

激光器(1)发出的光波经过并行调制器调制,并行调制器由两个并行的子调制器mzm1(8)调制器和mzm2调制器(9)构成,这两个mzm子调制器都偏置在最大输出点,由移相器实现两个子调制器的射频驱动信号之间的相位差为π/2,每个子调制器两臂射频驱动信号之间的相位差都为π,两个子调制器上下两臂输出的两路信号相加会生成4k阶边带,主要包括载波k=0和±4阶边带,载波的幅度正比于零阶贝塞尔函数j0(m),m为调制指数,设置调制指数以使j0(m)=0,当载波分量为零时,经过单模光纤(10)传输后正4阶边带和负4阶边带在光电探测器(11)拍频产生八倍频毫米波信号;外部数据信号通过电相位调制器(3)对射频信号发生器(2)产生的射频信号进行相位调制,同时外部数据信号也经电增益器(7)进行信号增益,经相位调制后的射频信号和经增益的数据信号相加后驱动两个子调制器,设置电相位调制器(3)的相位调制参数和电增益器(7)的增益系数,使产生的八倍频光载毫米波仅有正4阶边带携带数据,且正4阶边带的初始相位系数为π/2,即qpsk信号。

2.根据权利要求1所述的一种产生八倍频光载毫米波qpsk信号的装置,其特征在于,所述设置调制指数以使j0(m)=0,即m=2.045。

3.根据权利要求1所述的一种产生八倍频光载毫米波qpsk信号的装置,其特征在于,所述电相位调制器(3)的相位调制参数设置为π/16。

4.根据权利要求1所述的一种产生八倍频光载毫米波qpsk信号的装置,其特征在于,所述电增益器(7)的增益系数设置为1/4vπ,其中vπ为mzm调制器的半波电压。

5.一种产生八倍频光载毫米波qpsk信号的方法,其特征在于,包括以下步骤:

激光器(1)发出的光波经过并行调制器调制,并行调制器由两个并行的子调制器mzm1调制器(8)和mzm2调制器(9)构成,这两个mzm子调制器都偏置在最大输出点,由移相器实现两个子调制器的射频驱动信号之间的相位差为π/2,每个子调制器两臂射频驱动信号之间的相位差都为π,两个子调制器上下两臂输出的两路信号相加会生成4k阶边带,主要包括载波k=0和±4阶边带;

载波的幅度正比于零阶贝塞尔函数j0(m),m为调制指数,设置调制指数以使j0(m)=0,当载波分量为零时,经过单模光纤(10)传输后正4阶边带和负4阶边带在光电探测器(11)拍频产生八倍频毫米波信号;

外部数据信号通过电相位调制器(3)对射频信号发生器(2)产生的射频信号进行相位调制,同时外部数据信号也经电增益器(7)进行信号增益,经相位调制后的射频信号和经增益的数据信号相加后驱动两个子调制器;

设置电相位调制器(3)的相位调制参数和电增益器(7)的增益系数,使产生的八倍频光载毫米波仅有正4阶边带携带数据,且正4阶边带的初始相位系数为π/2,即生成qpsk信号;

输入光波经过并行mzm调制器被频率为ωm的射频信号调制时,两个子调制器mzm1和mzm2的驱动电压分别为:

v1(t)=vmsin[ωmt+π/16d(t)]+1/4vπd(t)

(1)

v2(t)=vmsin[ωmt+π/16d(t)+π/2]+1/4vπd(t)

(2)

则并行调制器两臂输出的上下两路信号可分别表示为:

其中,m=πvm/vπ是mzm调制器的调制指数,vm是射频信号的振幅,vπ是mzm调制器的半波电压;

上下两路信号相加可得并行调制器的输出为:

输出为4k(k=0,±1,±2…)阶边带,设置调制指数m使j0(m)=0可抑制或消除载波阶边带,其它8阶及以上4k阶边带幅度小可忽略,故并行调制器的输出可以简化为:

输出频率分别为4ωm和-4ωm的±4阶边带,由于光电探测器采用平方律探测,正4阶边带和负4阶边带会拍频产生八倍频毫米波信号,进一步地产生的光载毫米波仅有正4阶边带携带数据信号d(t),d(t)电平为0、1、2或3时正4阶边带的相位分别为0、π/2、π或3π/2,即产生qpsk信号。

6.根据权利要求5所述的一种产生八倍频光载毫米波qpsk信号的方法,其特征在于,所述设置调制指数以使j0(m)=0,即m=2.045。

7.根据权利要求5所述的一种产生八倍频光载毫米波qpsk信号的方法,其特征在于,所述电相位调制器(3)的相位调制参数设置为π/16。

8.根据权利要求5所述的一种产生八倍频光载毫米波qpsk信号的方法,其特征在于,所述电增益器(7)的增益系数设置为1/4vπ,其中vπ为mzm调制器的半波电压。


技术总结
本发明提供了一种产生八倍频光载毫米波QPSK信号的装置及方法,激光器发出的光波经过并行调制器调制,由移相器实现两个子调制器的射频驱动信号之间的相位差为π/2,每个子调制器两臂射频驱动信号之间的相位差都为π,两个子调制器上下两臂输出的两路信号相加会生成4k阶边带,设置调制指数以使J0(m)=0,当载波分量为零时经过单模光纤传输后在光电探测器拍频产生八倍频毫米波信号;外部数据信号通过电相位调制器对射频信号发生器产生的射频信号进行相位调制,同时外部数据信号也经电增益器进行信号增益,将信号相加后驱动两个子调制器,设置电相位调制器的相位调制参数和电增益器的增益系数,使产生的八倍频光载毫米波仅有正4阶边带携带数据,且正4阶边带的初始相位系数为π/2,即QPSK信号。

技术研发人员:陈小刚;芦鹏;孔令臣
受保护的技术使用者:常州工学院
技术研发日:2020.03.20
技术公布日:2020.07.28
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1