【技术实现步骤摘要】
一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法及系统
[0001]本专利技术属于光通信的信号处理
,尤其涉及一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法及系统。
技术介绍
[0002]模数转换器(Analog
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to
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digital Converter,ADC)作为模拟世界和数字世界之间的桥梁,ADC在电子产品、精密仪器仪表和航空通信中发挥着至关重要的作用。在过去的十几年里,电子ADC在提高采样率和分辨率方面取得了较大的进步。然而随着雷达系统、实时监控和医学成像等同时要求大带宽和高分辨的应用出现,传统电子ADC的性能达到了极限。由于射频延迟、时间抖动和电磁干扰等电子固有限制,传统电子ADC无法满足现有信号处理系统大带宽、高精度的需求。随着光子器件和技术的发展,光子ADC可以避免传统电子ADC在能量效率和带宽间权衡的缺陷。首先,光子ADC相较传统电子ADC具有低损耗、大带宽和无电磁干扰等优势。其次,由锁模激光器产生的采样光脉冲具有高重复频率和低时间抖动的优质特性,其时钟抖动比电子时钟抖动低两个数量,并且速率可达到100GS/s以上。凭借光子技术优势,光子模数转换技术在提升数字信号处理系统性能方面具有很大的发展前景。
[0003]在1979年,Taylor首次提出一种基于马赫曾德尔调制器(MZM)阵列的光子ADC方案。在方案中,各路调制器的传递函数周期不同,以此来实现对不同输入信号的量化编码。但该方案最大的缺点是调制器的半波电压需要呈2的倍数减小。由于制造工艺的限制,当光通道数超过4 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:包括以下步骤:S1.由加权多波长脉冲源发出的加权多波长采样光脉冲经过光分束器分成N路并行的多波长采样光脉冲;S2.所述N路并行的多波长采样光脉冲分别对第一马赫
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曾德尔调制器、第二马赫
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曾德尔调制器、第N马赫
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曾德尔调制器中的模拟射频信号进行调制,输出N路调制信号;S3.所述第一马赫
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曾德尔调制器、第二马赫
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曾德尔调制器以及第N马赫
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曾德尔调制器输出N路光调制信号接入第一色散元件、第二色散元件以及第N色散元件,得到N路时域分离的已调脉冲信号;S4.所述N路已调信号分别输入到光电转换器中进行光电转换后接入相应的比较器,通过和预先设定好的比较器判决阈值进行比较,当输入电压大于阈值时判决输出为“1”,否则输出为“0”,从而将模拟信号转换为数字信号。2.根据权利要求1所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述加权多波长脉冲源发出的加权多波长采样光脉冲波长总数为M(M≥3),第i个波长的脉冲功率归一化P
i
(i=1,2,...,M)表示为:3.根据权利要求1所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述步骤S2中,模拟射频信号是由信号发生器产生并同步输入到第一马赫
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曾德尔调制器、第二马赫
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曾德尔调制器和第N(N≥3)马赫
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曾德尔调制器中,模拟射频信号的峰峰值为V
π
(2NM
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M+1)/(2NM)。4.根据权利要求3所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述第一马赫
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曾德尔调制器、第二马赫
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曾德尔调制器和第N马赫
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曾德尔调制器输出的N路调制信号的初始相位的表达式为:5.根据权利要求4所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述第一马赫
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曾德尔调制器、第二马赫
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曾德尔调制器和第N马赫
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曾德尔调制器的N路调制信号的初始相位分别由第一直流电源、第二直流电源和第N直流电源提供偏置电压进行控制,以使N个调制器偏置电压V
bj
表达式为:6.根据权利要求1所述的一种基于加权调制曲线的光子模数转换方法,其特征在于:所述步骤S2中,所述第一马赫
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曾德尔调制器、第二马赫
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曾德尔调制器以及第N...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨淑娜,胡晓云,池灏,杨波,李齐良,
申请(专利权)人:杭州电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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