一种自调制多载波光纤无线通信方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种自调制多载波光纤无线通信方法和系统，包括：多个二进制数字基带信号源，用于产生二进制数字基带信号；多个中心站端正弦载波信号源，用于产生多个正弦载波信号；多个中心站端混频器，用于将相互对应的二进制数字基带信号和正弦载波信号进行混频，得到多路单载波信号；一个功率合成器，用于将多路单载波信号进行功率合成，得到多载波信号；一个半导体激光器，用于把多载波信号调制到光载波上，得到光载毫米波信号；一个光电探测器，用于对光载毫米波信号进行拍频，得到毫米波信号。通过自调制降低了实现复杂度和成本，同时，通过多载波的方式同时传输多路信号，扩大了通信的容量，从而提高通信的数据量，优化通信效率。

【技术实现步骤摘要】
一种自调制多载波光纤无线通信方法和系统
本专利技术涉及光纤无线通信
，尤其涉及的是一种自调制多载波光纤无线通信方法和系统。
技术介绍
未来，第五代移动通信技术（5G）将实现商用，而毫米波技术更是5G的关键。但是，毫米波信号不能在空气中进行长距离的传输，只通过使用无线接入技术，毫米波通信难以实现良好的通信效果。为了解决这个问题，提出了RoF（RadiooverFiber，光纤无线）技术，它结合了光接入技术和无线接入技术的优点，即光纤通信巨大的带宽优势和移动通信的灵活接入，为用户提供了解决高带宽、大容量以及移动性等问题的理想方案，这也使RoF技术将成为宽带无线接入最有前景的技术。在现有技术的RoF系统中，产生光载毫米波的技术主要有三种：自调制技术、光外差调制技术和外部调制技术。光外差调制技术的缺点在于需要采用了两个半导体激光器，存在随机相位噪声，将对系统造成很大的影响。外部调制技术经常需要利用到至少两个调制器，一个调制器用于将基带信号调制到光载波上，另一个调制器用于抑制例如光载波信号或其他边带信号，以实现光载波抑制或单边带调制等技术，如此一来，就会使得中心站的成本增加。相比之下，自调制技术是所有光载毫米波信号产生方法中最容易、最简单、成本最低的方法。但是，由于传统的自调制技术的调制带宽有限，无法提高通信的数据量，极大影响通信效率。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种自调制多载波光纤无线通信方法和系统，能够提高调制带宽从而提高通信的数据量，优化通信效率。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种自调制多载波光纤无线通信方法，包括以下步骤，S1.获取多个互不相同的二进制数字基带信号和多个互不相同的正弦载波信号，一个二进制数字基带信号对应一个正弦载波信号；S2.将相互对应的二进制数字基带信号和正弦载波信号进行混频，得到多路单载波信号；S3.将多路单载波信号进行功率合成，得到多载波信号；S4.把多载波信号调制到光载波上，得到光载毫米波信号；S5.对光载毫米波信号进行拍频，得到毫米波信号。与现有技术现比，本技术方案的有益效果是：把多载波信号调制到光载波上得到光载毫米波信号,从而实现自调制，具有实现复杂度低的优点，降低了实现成本；同时，将多个相互对应的二进制数字基带信号和正弦载波信号进行混频，再通过功率合成后得到多载波信号，通过多载波的方式同时传输多路信号，扩大了通信的容量，从而提高通信的数据量，优化通信效率。进一步地，所述步骤S4中，所述光载毫米波信号为含有各阶频率分量和光载波分量的光载毫米波信号，所述步骤S4还包括对含有各阶频率分量和光载波分量的光载毫米波信号进行滤波处理，得到只含正一阶频率分量和光载波分量的光载毫米波信号；所述步骤S5中，对光载毫米波信号进行拍频具体为：根据正一阶频率分量的光载毫米波信号和光载波分量的光载毫米波信号的频率差，得到频率为该频率差的毫米波信号。采用上述方案的有益效果是：对光载毫米波信号进行滤波处理，去除其它分量，得到只含正一阶频率分量和光载波分量的光载毫米波信号，能够有效地为后续的拍频做准备；而根据正一阶频率分量的光载毫米波信号和光载波分量的光载毫米波信号的频率差来进行拍频，则可以减少干扰信号的产生。进一步地，在所述步骤S5后，还包括根据毫米波信号进行无线传输；根据毫米波信号进行无线传输包括第一无线传输模式，所述第一无线传输模式具体包括以下步骤：对拍频得到毫米波信号进行带通滤波，得到带通滤波后的多载波信号；对多载波信号进行功率放大；发射功率放大后的多载波信号。采用上述方案的有益效果是：一方面，拍频的过程中会引入干扰信号，过滤拍频得到毫米波信号可有效去掉因拍频而引入的干扰信号，仅保留多载波信号；另一方面，直接对多载波信号进行功率放大然后发射出去，终端可接受到多载波信号，不同终端可根据实际情况对多载波信号进行解调。进一步地，根据毫米波信号进行无线传输还包括第二无线传输模式，所述第二无线传输模式具体包括以下步骤：对拍频得到的毫米波信号进行功率分配，得到多路相同的多载波信号；分别对各路相同的多载波信号进行带通滤波处理，得到多路中心频率各不相同的单载波信号；将各个单载波信号进行功率放大；发射功率放大后的各个单载波信号。采用上述方案的有益效果是：与直接对多载波信号进行功率放大然后发射出去不同，分别对各路相同的多载波信号进行带通滤波处理得到多路单载波信号，再将各个单载波信号进行功率放大然后发射出去，可根据终端的实际情况在基站就解调，减轻终端的负载。进一步地，在所述步骤S5后，还包括根据毫米波信号进行误码率测试；根据毫米波信号进行误码率测试具体包括以下步骤：对拍频得到毫米波信号进行带通滤波，得到带通滤波后的多载波信号；对带通滤波后的多载波信号进行功率分配，得到多路相同的多载波信号；获取多路互不相同的正弦载波信号；对各路多载波信号和与各路多载波信号对应的正弦载波信号进行混频，将各路多载波信号所对应的频谱分量搬移到低频域，得到多路混频后的多载波信号；分别对各路混频后的多载波信号进行低通滤波处理，得到多个二进制数字基带信号；根据多个二进制数字基带信号进行误码率测试。采用上述方案的有益效果是：把混频后的多载波信号还原出二进制数字基带信号，再进行误码率测试，能够方便地评估通信质量。一种自调制多载波光纤无线通信系统，包括，多个二进制数字基带信号源，用于产生多个互不相同的二进制数字基带信号；多个中心站端正弦载波信号源，用于产生多个互不相同的正弦载波信号，其中，一个二进制数字基带信号对应一个正弦载波信号；多个中心站端混频器，用于将相互对应的二进制数字基带信号和正弦载波信号进行混频，得到多路单载波信号；一个功率合成器，用于将多路单载波信号进行功率合成，得到多载波信号；一个半导体激光器，用于把多载波信号调制到光载波上，得到光载毫米波信号；一个光电探测器，用于对光载毫米波信号进行拍频，得到毫米波信号。进一步地，所述光载毫米波信号为含有各阶频率分量和光载波分量的光载毫米波信号；所述系统还包括一个光带通滤波器，所述光带通滤波器用于对含有各阶频率分量和光载波分量的光载毫米波信号进行滤波处理，得到只含正一阶频率分量和光载波分量的光载毫米波信号；所述光电探测器光载毫米波信号进行拍频具体为：根据正一阶频率分量的光载毫米波信号和光载波分量的光载毫米波信号的频率差，得到频率为该频率差的毫米波信号。进一步，还包括第一无线传输模块，所述第一无线传输模块包括：一个电带通滤波器，用于对拍频得到毫米波信号进行带通滤波，得到带通滤波后的多载波信号；一个功率放大器，用于对多载波信号进行功率放大；一个天线，用于发射功率放大后的多载波信号。进一步，还包括第二无线传输模块，所述第二无线传输模块包括：一个功率分配器，用于对拍频得到的毫米波信号进行功率分配，得到多路相同的多载波信号；多个电带通滤波器，分别对各路相同的多载波信号进行带通滤波处理，得到多路中心频率各不相同的单载波信号；多个功率放大器，用于将各个单载波信号进行功率放大；多个天线，用于发射功率放大后的各个单载波信号。进一步地，还包括误码率测试模块，所述误码率测试模块包括：一个电带通滤波器，用于对拍频得到毫米波信号进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自调制多载波光纤无线通信方法，其特征在于：包括以下步骤，S1.获取多个互不相同的二进制数字基带信号和多个互不相同的正弦载波信号，一个二进制数字基带信号对应一个正弦载波信号；S2.将相互对应的二进制数字基带信号和正弦载波信号进行混频，得到多路单载波信号；S3.将多路单载波信号进行功率合成，得到多载波信号；S4.把多载波信号调制到光载波上，得到光载毫米波信号；S5.对光载毫米波信号进行拍频，得到毫米波信号。

【技术特征摘要】
1.一种自调制多载波光纤无线通信方法，其特征在于：包括以下步骤，S1.获取多个互不相同的二进制数字基带信号和多个互不相同的正弦载波信号，一个二进制数字基带信号对应一个正弦载波信号；S2.将相互对应的二进制数字基带信号和正弦载波信号进行混频，得到多路单载波信号；S3.将多路单载波信号进行功率合成，得到多载波信号；S4.把多载波信号调制到光载波上，得到光载毫米波信号；S5.对光载毫米波信号进行拍频，得到毫米波信号。2.根据权利要求1所述的一种自调制多载波光纤无线通信方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述光载毫米波信号为含有各阶频率分量和光载波分量的光载毫米波信号，所述步骤S4还包括对含有各阶频率分量和光载波分量的光载毫米波信号进行滤波处理，得到只含正一阶频率分量和光载波分量的光载毫米波信号；所述步骤S5中，对光载毫米波信号进行拍频具体为：根据正一阶频率分量的光载毫米波信号和光载波分量的光载毫米波信号的频率差，得到频率为该频率差的毫米波信号。3.根据权利要求1所述的一种自调制多载波光纤无线通信方法，其特征在于：在所述步骤S5后，还包括根据毫米波信号进行无线传输；根据毫米波信号进行无线传输包括第一无线传输模式，所述第一无线传输模式具体包括以下步骤：对拍频得到毫米波信号进行带通滤波，得到带通滤波后的多载波信号；对多载波信号进行功率放大；发射功率放大后的多载波信号。4.根据权利要求3所述的一种自调制多载波光纤无线通信方法，其特征在于：根据毫米波信号进行无线传输还包括第二无线传输模式，所述第二无线传输模式具体包括以下步骤：对拍频得到的毫米波信号进行功率分配，得到多路相同的多载波信号；分别对各路相同的多载波信号进行带通滤波处理，得到多路中心频率各不相同的单载波信号；将各个单载波信号进行功率放大；发射功率放大后的各个单载波信号。5.根据权利要求1所述的一种自调制多载波光纤无线通信方法，其特征在于：在所述步骤S5后，还包括根据毫米波信号进行误码率测试；根据毫米波信号进行误码率测试具体包括以下步骤：对拍频得到毫米波信号进行带通滤波，得到带通滤波后的多载波信号；对带通滤波后的多载波信号进行功率分配，得到多路相同的多载波信号；获取多路互不相同的正弦载波信号；对各路多载波信号和与各路多载波信号对应的正弦载波信号进行混频，将各路多载波信号所对应的频谱分量搬移到低频域，得到多路混频后的多载波信号；分别对各路混频后的多载波信号进行低通滤波处理，得到多个二进制数字基带信号；根据多个二进制数字基带信号进行误码率测试。6.一种自调制多载波光纤无线通信系统，其特征在于：包括，多个二进制数字基带信号源，用于产生多个互不相同的二进制数字基带...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛树凯，黄旭光，谢建毫，
申请(专利权)人：华南师范大学，深圳伊讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44