一种基于光载波抑制生成矢量信号的系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光载波抑制生成矢量信号的系统及其使用方法，使用激光器生成激光，使用射频信号驱动马赫曾德尔调制器，使用马赫曾德尔调制器调制该激光，实现光学载波抑制；使用MATLAB软件在数字域产生两路电信号，这两路信号相位相差90°，并分别上变频以生成中频信号；使用两路中频信号相加后的信号驱动马赫曾德尔调制器，对激光器产生的激光进行调制，调制后的带宽为载波所在频率的2倍；然后进行光放大和光电转换，最后进行数字信号处理恢复出所发送的(3，1)信号；本发明专利技术利用无需预编码基于光载波抑制生成(3，1)矢量信号的方法提高了系统的稳定性和可调范围，复杂度低，误码率低，信号传输性能优。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光载波抑制生成矢量信号的系统及其使用方法
本专利技术涉及光纤—无线(Radio-over-Fiber,ROF)通信系统
，具体是指一种基于光载波抑制生成矢量信号的系统及其使用方法。
技术介绍
随着通信容量和接入需求的高速增长，融合了光纤传输的低损耗、高带宽和抗电磁干扰的优点和无线通信的宽域覆盖，接入灵活等优点的光纤—无线ROF通信系统成为研究热点。ROF系统逐渐影响人们的日常生活和工作，其研究越来越详细。许多研究结果已经证实，外部调制被用作一种流行的调制技术，可以减少光纤色散并延长传输距离。因此，可以通过使用外部调制器来提供稳定的射频RF载波。此外，ROF系统结合光载波抑制OCS不仅可以提高带宽利用率，还可以有效提高系统中的频谱效率和接收器灵敏度。近年来，一些人提出在发射机处应采用幅度和相位预编码，以便在接收机处恢复常规正交幅度调制QAM矢量信号。尽管预编码可以解决接收信号的相位混乱或幅度失配，但是预编码技术的应用使系统中的星座分布不均匀。由于预编码技术减小了星座点之间的最小欧几里得距离，因此该技术不仅增加了复杂性和不稳定性，而且降低了信号传输性能。为了解决此问题，我们提出了一种无需预编码的3，1矢量信号生成方法，该方法可显著提高整体性能。首先，在我们的方案中不需要幅度预编码，并且主要获取发送的3，1矢量信号数据作为相位信息。由于光电检测器PD平方律的特性，3，1矢量信号星座点之间的欧几里得距离相同且平衡，有效地避免了分阶段的预编码操作。PD转换后的星座与发送器上的星座重叠，并且仅2/3π和4/3π相位的星座点相互交换，仍保持3，1矢量信号的初始对称性。在接收端，采用了针对3，1信号的解映射方法，以确保传输序列能够准确恢复，这不仅提高了系统的稳定性和可调范围，而且节省了成本。另外，由于在3，1矢量信号的中央零点处存在一个星座点，因此信号传输功率和光纤色散的影响相应地减小了。因此，研究3，1矢量信号的生成过程中预编码存在与否之间的区别是明显的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对上述问题，提供一种无需预编码就可基于光载波抑制生成3，1矢量信号的基于光载波抑制生成矢量信号的系统及其使用方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种基于光载波抑制生成矢量信号的系统，包括射频信号源、电放大器、激光器、马赫曾德尔调制器、光纤放大器和光电探测器，所述射频信号源的输出端与电放大器2的输入端通过电缆连接，所述电放大器2的输出端与马赫曾德尔调制器4的电输入端通过电缆连接，所述马赫曾德尔调制器4的输出端与光纤放大器5的光输入端通过光纤连接，所述光纤放大器5的光输出端与光电探测器6的输入端通过光缆连接。一种基于光载波抑制生成矢量信号的系统的使用专利技术，包括以下步骤：S1、使用激光器生成激光，使用射频信号驱动马赫曾德尔调制器；S2、使用马赫曾德尔调制器调制该激光，实现光学载波抑制调制；S3、使用MATLAB软件在数字域产生两路电信号，并分别对它们进行上变频以生成中频信号；S4、使用两路信号相加后的信号驱动马赫曾德尔调制器；S5、使用光电探测器进行光电转换，更改解映射方法即可生成3，1矢量信号。优选的，所述马赫曾德尔调制器的直流偏置在功率最小点。优选的，所述马赫曾德尔调制器调制后的射频信号的频率是原始射频驱动信号频率的两倍。优选的，所述MATLAB软件在数字域产生两路电信号之间的相位差为90°。优选的，所述3，1矢量信号由数字示波器以16GHz的电带宽和50GSa/s的采样率捕获。本专利技术与现有技术相比的优点在于：使用激光器生成激光，使用经过电放大器放大的射频信号驱动马赫曾德尔调制器，使用马赫曾德尔调制器调制该激光，实现光学载波抑制调制，使用MATLAB软件在数字域产生两路电信号，并分别对它们进行上变频以生成中频信号，使用两路信号相加后的信号驱动马赫曾德尔调制器，使用光电探测器进行光电转换，更改解映射方法即可生成3，1矢量信号，具有低复杂度和良好通用性而无需预编码的特点，使用一个马赫曾德尔调制器实现光学载波抑制提高了调制效率，降低了系统成本。附图说明图1是本专利技术一种基于光载波抑制生成矢量信号的系统的结构图。图2是本专利技术使用马赫曾德尔调制器实现光学载波抑制和光学倍频(a)射频信号频谱图(b)激光器产生的激光光谱图(c)经过马赫曾德尔调制器实现载波抑制和光学倍频后的光谱图。附图说明：1、射频信号源，2、电放大器，3、激光器，4、马赫曾德尔调制器，5、光纤放大器，6、光电探测器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。结合附图，一种基于光载波抑制生成矢量信号的系统，包括射频信号源1、电放大器2、激光器3、马赫曾德尔调制器4、光纤放大器5和光电探测器6，所述射频信号源1的输出端与电放大器2的输入端通过电缆连接，所述电放大器2的输出端与马赫曾德尔调制器4的电输入端通过电缆连接，所述马赫曾德尔调制器4的输出端与光纤放大器5的光输入端通过光纤连接，所述光纤放大器5的光输出端与光电探测器6的输入端通过光缆连接。该基于光载波抑制生成矢量信号的系统的工作原理：使用激光器生成激光，使用经过电放大器放大的射频信号驱动马赫曾德尔调制器，使用马赫曾德尔调制器调制该激光，实现光学载波抑制调制，使用MATLAB软件在数字域产生两路电信号，并分别对它们进行上变频以生成中频信号，使用两路信号相加后的信号驱动马赫曾德尔调制器，使用光电探测器进行光电转换，更改解映射方法即可生成3，1矢量信号。实施例射频信号源1，产生单频射频信号a1(t)；电放大器2，用于放大射频信号a1(t)；激光器3，产生波长λ1的连续波激光；马赫曾德尔调制器4，使用电放大器2放大后的射频信号a1(t)调制激光器3产生的波长λ1的连续波激光，实现光学载波抑制并产生倍频的激光波长，马赫曾德尔调制器4的直流偏置点设置在功率最小点；光纤放大器5，不仅放大光信号，而且补偿调制损耗和插入损耗；光电探测器6，用于光信号向电信号的转换，进而通过更改解映射方法得到(3，1)矢量信号。本专利技术及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所述的也只是本专利技术的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本专利技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光载波抑制生成矢量信号的系统，其特征在于：包括射频信号源(1)、电放大器(2)、激光器(3)、马赫曾德尔调制器(4)、光纤放大器(5)和光电探测器(6)，所述射频信号源(1)的输出端与电放大器(2)的输入端通过电缆连接，所述电放大器(2)的输出端与马赫曾德尔调制器(4)的电输入端通过电缆连接，所述马赫曾德尔调制器(4)的输出端与光纤放大器(5)的光输入端通过光纤连接，所述光纤放大器(5)的光输出端与光电探测器(6)的输入端通过光缆连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光载波抑制生成矢量信号的系统，其特征在于：包括射频信号源(1)、电放大器(2)、激光器(3)、马赫曾德尔调制器(4)、光纤放大器(5)和光电探测器(6)，所述射频信号源(1)的输出端与电放大器(2)的输入端通过电缆连接，所述电放大器(2)的输出端与马赫曾德尔调制器(4)的电输入端通过电缆连接，所述马赫曾德尔调制器(4)的输出端与光纤放大器(5)的光输入端通过光纤连接，所述光纤放大器(5)的光输出端与光电探测器(6)的输入端通过光缆连接。


2.一种基于光载波抑制生成矢量信号的系统的使用发明，其特征在于，包括以下步骤：
S1、使用激光器(3)生成激光，使用射频信号驱动马赫曾德尔调制器(4)；
S2、使用马赫曾德尔调制器(4)调制该激光，实现光学载波抑制调制；
S3、使用MATLAB软件在数字域产生两路电信号，并分别对它们进行上变频以生成中频信号；
S4、使用两路信号相加...

【专利技术属性】
技术研发人员：余建军，余思遥，陈丽辉，
申请(专利权)人：光创新电苏州信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32