一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法，装置包括发射端、信号传输部分和接收端。发射端包括激光器、第一乘法器和马赫曾德尔调制器；信号处理部分包括单模光纤和色散补偿光纤；接收端包括光电二极管、本地振荡器、第二乘法器和低通滤波器。基带信号传输时，以三角锯齿波信号作为副载波将基带信号经信号传输部分传输到接收端；接收端的光电二极管进行信号的光电转换，经本地振荡器和低通滤波器处理后得到最终的基带信号。本发明专利技术实现了基带信号的远程传输，最终的基带信号的误码率很低，且能够简单有效抑制信号传输过程中马赫曾德尔调制器对信号的非线性损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法
本专利技术涉及光通信领域，特别是涉及一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法。
技术介绍
近年来，随着数据业务的迅速增长，人们对数据传输速率和系统容量带宽的需求也越来越高，RoF(Radio-over-Fiber)光载无线通信系统以高传输速率和大容量带宽等优点成为近几年的研究热点。在RoF系统中，常用的电光调制器件为马赫曾德尔调制器，但马赫曾德尔调制器的传输函数为非线性，在利用其进行调制时，被调制信号会产生边带分量，对被调制信号的传输产生严重干扰。因此如何有效抑制RoF系统中的非线性损伤，提高信号传输可靠性倍受关注。对于该问题的研究，目前有以下几种主流技术：1)使用双平行马赫曾德尔调制器在电光调制过程中抑制三阶交调分量。三阶交调分量通常位于信号带宽之内无法滤除，会对信号的传输与解调产生干扰。通过调节双平行马赫曾德尔调制器的三个偏置电压抑制三阶交调分量，可有效改善信号受到的非线性损伤。2)采用预失真方案对RoF系统的整体非线性进行改善。预失真技术在发射端使信号产生一个初始相移和幅度，与信号传输后产生的非线性相移和幅度互补，在接收端得到一个线性度较好的解调信号。该方案使用自适应算法不断更新非线性系数，实现预失真信号的相移与幅度大小的自动控制，也能够有效改善信号受到的非线性损伤。3)采用机器学习的先进技术改善信号的非线性损伤。将机器学习算法与均衡技术相结合，通过跟踪信道的特性能够快速对信号的非线性进行处理。当学习数量较多后，算法能够对非线性特性自动更新并做出更快更精准的处理。以上主流技术均对RoF系统中的非线性损伤做了良好的处理和改善。但在利用上述三种主流技术抑制RoF系统中的非线性损伤前，操作者均需要了解复杂的基础理论，且上述三种主流技术在操作上均较为复杂。所以，目前欠缺一种简单易操作、传输性能良好的能够有效抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法。基于马赫曾德尔调制器的余弦形式传输函数，在装置的发射端使用三角锯齿波信号作为副载波实现基带信号的远程传输，在接收端输出余弦形式的最终的基带信号。使用三角锯齿波信号作为副载波，能够有效抑制马赫曾德尔调制器对基带信号的非线性损伤，有效提高信号传输的可靠性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置，包括：发射端、信号传输部分和接收端；所述发射端包括激光器和马赫曾德尔调制器；所述激光器用于产生激光信号，所述马赫曾德尔调制器用于将基带信号、所述激光信号和三角锯齿波信号调制在一起，产生输出光信号；所述信号传输部分将所述输出光信号传输到所述接收端，所述接收端用于对所述输出光信号进行处理，得到最终的基带信号。所述激光信号用于承载所述基带信号，承载有所述基带信号的所述激光信号作为马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号；所述三角锯齿波信号作为马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号；所述马赫曾德尔调制器将所述三角锯齿波信号调制到承载有所述基带信号的所述激光信号上，生成输出光信号。所述发射端还包括第一乘法器；所述基带信号和所述三角锯齿波信号经所述第一乘法器合成后的信号，作为所述马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号；所述激光信号作为所述马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号；所述马赫曾德尔调制器将所述第一乘法器合成后的信号承载到所述激光信号上，生成输出光信号。所述接收端包括光电二极管、本地振荡器、第二乘法器和低通滤波器；所述光电二极管将所述输出光信号转变为输出电信号；所述光电二极管的输出端与所述第二乘法器的其中一个分支电连接，所述输出电信号作为所述第二乘法器的其中一个分支输入信号；所述本地振荡器的输出信号作为所述第二乘法器的另一个分支输入信号；所述本地振荡器的输出信号对所述输出电信号进行解调；得到解调信号；所述低通滤波器，用于消除所述解调信号中的高频分量，得到最终的基带信号。所述信号传输部分包括单模光纤和色散补偿光纤；所述单模光纤的输入端为所述信号传输部分的输入端，所述单模光纤的输出端与所述色散补偿光纤的输入端电连接，所述色散补偿光纤的输出端为所述信号传输部分的输出端。所述接收端还包括误码率分析仪；所述误码率分析仪的输入端与所述低通滤波器的输出端电连接；所述误码率分析仪用于对所述最终的基带信号进行误码率检测，并判定所述最终的基带信号的误码率在预先设定的误码率范围内时，认为得到的所述最终的基带信号符合要求。一种抑制RoF系统中非线性损伤的方法，包括：利用发射端输出光信号；将基带信号调制于激光器发射的激光信号上，得到承载有基带信号的激光信号；将所述承载有基带信号的激光信号作为马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号；将三角锯齿波信号作为所述马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号；通过所述马赫曾德尔调制器将所述三角锯齿波信号调制到承载有基带信号的激光信号上，在所述马赫曾德尔调制器的输出端产生输出光信号；依次经过单模光纤和色散补偿光纤将所述输出光信号传输到接收端，所述接收端用于对所述输出光信号进行处理，得到最终的基带信号。所述利用发射端输出光信号的过程替换为：在所述发射端加入第一乘法器；激光器发射的激光信号作为马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号；基带信号和三角锯齿波信号经第一乘法器合成后的信号作为所述马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号；通过所述马赫曾德尔调制器将所述经第一乘法器合成后的信号承载到所述激光信号上，在所述马赫曾德尔调制器的输出端产生输出光信号。所述接收端对所述输出光信号进行处理的过程为：光电二极管将所述输出光信号转变为输出电信号；所述输出电信号作为第二乘法器的其中一个分支输入信号；本地振荡器的输出信号作为所述第二乘法器的另一个分支输入信号；通过所述本地振荡器的输出信号对所述输出电信号进行解调，得到解调信号；再通过低通滤波器对所述解调信号进行滤波，消除其中的高频分量，得到最终的基带信号。得到所述解调信号的过程为：对所述输出电信号的频率进行判断：如果所述光电二极管输出的信号的频率为30GHz-300GHz，则使用所述输出电信号与所述输出电信号自身拍频，得到所述解调信号；如果所述输出电信号的频率小于30GHz，则使用所述本地振荡器产生与所述输出电信号同频率的余弦波信号，作为所述第二乘法器的其中一个分支输入信号，将所述输出电信号作为所述第二乘法器的另一个分支输入信号，通过所述余弦波信号对所述输出电信号进行解调，得到所述解调信号。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术基于马赫曾德尔调制器的余弦形式传输函数，在装置的发射端以三角锯齿波信号作为副载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置，其特征在于，包括：/n发射端、信号传输部分和接收端；/n所述发射端包括激光器和马赫曾德尔调制器；/n所述激光器用于产生激光信号，所述马赫曾德尔调制器用于将基带信号、所述激光信号和三角锯齿波信号调制在一起，产生输出光信号；/n所述信号传输部分将所述输出光信号传输到所述接收端，所述接收端用于对所述输出光信号进行处理，得到最终的基带信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置，其特征在于，包括：
发射端、信号传输部分和接收端；
所述发射端包括激光器和马赫曾德尔调制器；
所述激光器用于产生激光信号，所述马赫曾德尔调制器用于将基带信号、所述激光信号和三角锯齿波信号调制在一起，产生输出光信号；
所述信号传输部分将所述输出光信号传输到所述接收端，所述接收端用于对所述输出光信号进行处理，得到最终的基带信号。


2.根据权利要求1所述的抑制RoF系统中非线性损伤的装置，其特征在于，
所述激光信号用于承载所述基带信号，承载有所述基带信号的所述激光信号作为马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号；所述三角锯齿波信号作为马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号；所述马赫曾德尔调制器将所述三角锯齿波信号调制到承载有所述基带信号的所述激光信号上，生成输出光信号。


3.根据权利要求1所述的抑制RoF系统中非线性损伤的装置，其特征在于，
所述发射端还包括第一乘法器；
所述基带信号和所述三角锯齿波信号经所述第一乘法器合成后的信号，作为所述马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号；
所述激光信号作为所述马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号；
所述马赫曾德尔调制器将所述第一乘法器合成后的信号承载到所述激光信号上，生成输出光信号。


4.根据权利要求1所述的抑制RoF系统中非线性损伤的装置，其特征在于，
所述接收端包括光电二极管、本地振荡器、第二乘法器和低通滤波器；
所述光电二极管将所述输出光信号转变为输出电信号；
所述光电二极管的输出端与所述第二乘法器的其中一个分支电连接，所述输出电信号作为所述第二乘法器的其中一个分支输入信号；
所述本地振荡器的输出信号作为所述第二乘法器的另一个分支输入信号；
所述本地振荡器的输出信号对所述输出电信号进行解调；得到解调信号；
所述低通滤波器，用于消除所述解调信号中的高频分量，得到最终的基带信号。


5.根据权利要求1所述的抑制RoF系统中非线性损伤的装置，其特征在于，
所述信号传输部分包括单模光纤和色散补偿光纤；
所述单模光纤的输入端为所述信号传输部分的输入端，所述单模光纤的输出端与所述色散补偿光纤的输入端电连接，所述色散补偿光纤的输出端为所述信号传输部分的输出端。


6.根据权利要求4所述的抑制RoF系统中非线性损伤的装置，其特征在于，
所述接收端还包括误码率分析仪；
所述误码率分析仪的输入端与所述低通滤波器的输出端电连接；
所述误码率分析仪用...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子钰，张琦，忻向军，王曦朔，盛夏，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11