一种光学带内自干扰消除及射频信号延时调控装置及方法制造方法及图纸

提供一种光学带内自干扰消除及射频信号延时调控方法，包括下列步骤：光载波注入PDM

【技术实现步骤摘要】
一种光学带内自干扰消除及射频信号延时调控装置及方法


[0001]本专利技术涉及微波光子信号处理领域，具体涉及一种基于光学偏振调控的带内自干扰消除及射频信号延时调控装置及方法，用于带内全双工光载无线传输系统中，可实现自干扰信号消除和有用射频信号的延时处理。

技术介绍

[0002]为解决有限的频谱资源和不断增长的更高数据率需求之间的矛盾，人们在无线通信、雷达、物联网、测控等多个领域均采用同时同频带内全双工体制，在同一频带同时接收和发射信号从而提高频谱利用率。但是这种体制面临着发射信号泄露至自身接收机且无法直接滤除从而影响接收信号质量的严峻问题，即自干扰问题。基于电学原理的自干扰消除方案由于电学器件带宽有限、响应较不理想、体积较为庞大以及参数调谐精度和调谐范围有限使得自干扰消除性能和应用受限。为此，国内研究人员提出一系列基于光子学的自干扰消除方案，利用光子学优势显著提升了自干扰消除方案的频段范围、工作带宽、消除深度和成本效益。
[0003]模拟域自干扰消除作为自干扰消除的关键环节，可以有效消除大功率自干扰信号，从而避免接收机饱和。目前大多数基于光子学的模拟域自干扰消除方案重点关注如何实现自干扰信号的良好消除，即如何提高消除深度、瞬时带宽、频率覆盖范围等性能指标，很少考虑将自干扰消除与射频有用信号的延时处理相结合，限制了自干扰消除系统与波束成形网络的兼容性。因此，自干扰消除后可实现有用射频信号延时处理的方案具有兼容波束成形网络的潜力，可为多通道系统中自干扰信号的深度消除和有用信号的高效恢复提供解决方案。
附图说明
[0004]图1为本专利技术基于光学偏振调控的带内自干扰消除及射频信号延时调控装置结构示意图。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种光学带内自干扰消除及射频信号延时调控装置，包括波长可调谐激光器1、偏振复用
‑
双平行
‑
马赫
‑
曾德尔调制器PDM
‑
DPMZM 2、偏振控制器3、检偏器4、单模光纤5、光功率放大器6、光电探测器7、第一90
°
电耦合器8、第二90
°
电耦合器9、电延时线10；其中
[0006]波长可调谐激光器1，其输出波长可调的激光作为光载波，其输出端与偏振复用
‑
双平行
‑
马赫
‑
曾德尔调制器PDM
‑
DPMZM 2的光输入端相连；
[0007]偏振复用
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双平行
‑
马赫
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曾德尔调制器PDM
‑
DPMZM 2，其接收波长可调谐激光器1输出的光载波，经过电光调制后输出光载射频信号；
[0008]偏振控制器3，其接收来自偏振复用
‑
双平行
‑
马赫
‑
曾德尔调制器PDM
‑
DPMZM 2输
出的光载射频信号，对光载射频信号进行偏振调整，输出偏振调整后的光载射频信号；
[0009]检偏器4，其接收偏振控制器3输出的光载射频信号，将两个光载射频信号中两个偏振正交方向上的信号合并到同一个方向，输出检偏后的光载射频信号；
[0010]单模光纤5，其接收检偏器4输出的检偏后的光载射频信号，并对其进行远距离传输；
[0011]光功率放大器6，其接收单模光纤5传输的光载射频信号，对光载射频信号进行光功率放大，输出功率放大后的光载射频信号；
[0012]光电探测器7，其接收光功率放大器6输出的功率放大后的光载射频信号，对光载射频信号进行光电转换，输出电信号；
[0013]第一90
°
电耦合器8，其接收从外界接收到的包含自干扰信号和有用信号的混合接收信号，对接收信号进行分束处理，输出两路功率相等，相位正交的两路信号，将分束后的两路信号输出给偏振复用
‑
双平行
‑
马赫
‑
曾德尔调制器PDM
‑
DPMZM上路的两个射频输入口；
[0014]第二90
°
电耦合器9，其接收电延时线10输出的延时调整后的额参考信号，对接收信号进行分束处理，输出两路功率相等，相位正交的两路信号，将分束后的两路信号输出给偏振复用
‑
双平行
‑
马赫
‑
曾德尔调制器PDM
‑
DPMZM下路的两个射频输入口；
[0015]电延时线10接收本专利技术装置中所需的参考信号，对其进行延时调整并输出给第二90
°
电耦合器9。
[0016]本专利技术还提供一种光学带内自干扰消除及射频信号延时调控方法，其基于上述光学带内自干扰消除及射频信号延时调控装置，具体包括下列步骤：
[0017]步骤一：光载波注入PDM
‑
DPMZM 2中，被接收信号和参考信号调制，产生光载射频信号；
[0018]将波长可调谐激光器1产生的光载波注入到PDM
‑
DPMZM 2，光载波表示为E
c
(t)＝E
c
expj(ω
c
+nω
r
)t，其中E
c
，ω
c
和ω
r
分别表示这个光载波的振幅、零色散参考中心频率、光载波频率调谐步长，n是整数，j表示虚数单位；从外界接收到的包含自干扰信号和有用信号的混合接收信号V
RF
(t)表示为V
RF
(t)＝V
SOI
expjω
SOI
(t+τ
SOI
)+V
SI
expjω
SI
(t+τ
SI
)，其中V
SOI
、ω
SOI
、τ
SOI
为混合接收信号中有用信号的幅值、角频率、初始时延，V
SI
、ω
SI
、τ
SI
为混合接收信号中自干扰信号的幅值、角频率、初始时延；
[0019]混合接收信号首先经过第一90
°
电耦合器8并被分为功率相等、相位正交的两路，作为PDM
‑
DPMZM 2上路的射频驱动信号；参考信号V
REF
(t)表示为V
REF
(t)＝V
REF
expjω
REF
(t+τ
REF
)，其中V
REF
、ω
REF
、τ
REF
分别为该参考信号的幅值、角频率、初始时延；参考信号首先经过电延时线10对其延时进行调整，得到延时可调的参考信号并传输至第二90
°
电耦合器9，在第二90
°
电耦合器9处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学带内自干扰消除及射频信号延时调控装置，其特征在于，包括波长可调谐激光器(1)、偏振复用
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双平行
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马赫
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曾德尔调制器PDM
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DPMZM(2)、偏振控制器(3)、检偏器(4)、单模光纤(5)、光功率放大器(6)、光电探测器(7)、第一90
°
电耦合器(8)、第二90
°
电耦合器(9)、电延时线(10)；其中波长可调谐激光器(1)，其输出波长可调的激光作为光载波，其输出端与偏振复用
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双平行
‑
马赫
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曾德尔调制器PDM
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DPMZM(2)的光输入端相连；偏振复用
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双平行
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马赫
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曾德尔调制器PDM
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DPMZM(2)，其接收波长可调谐激光器(1)输出的光载波，经过电光调制后输出光载射频信号；偏振控制器(3)，其接收来自偏振复用
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双平行
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马赫
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曾德尔调制器PDM
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DPMZM(2)输出的光载射频信号，对光载射频信号进行偏振调整，输出偏振调整后的光载射频信号；检偏器(4)，其接收偏振控制器(3)输出的光载射频信号，将两个光载射频信号中两个偏振正交方向上的信号合并到同一个方向，输出检偏后的光载射频信号；单模光纤(5)，其接收检偏器(4)输出的检偏后的光载射频信号，并对其进行远距离传输；光功率放大器(6)，其接收单模光纤(5)传输的光载射频信号，对光载射频信号进行光功率放大，输出功率放大后的光载射频信号；光电探测器(7)，其接收光功率放大器(6)输出的功率放大后的光载射频信号，对光载射频信号进行光电转换，输出电信号；第一90
°
电耦合器(8)，其接收从外界接收到的包含自干扰信号和有用信号的混合接收信号，对接收信号进行分束处理，输出两路功率相等，相位正交的两路信号，将分束后的两路信号输出给偏振复用
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双平行
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马赫
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曾德尔调制器PDM
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DPMZM(2)上路的两个射频输入口；第二90
°
电耦合器(9)，其接收电延时线(10)输出的延时调整后的额参考信号，对接收信号进行分束处理，输出两路功率相等，相位正交的两路信号，将分束后的两路信号输出给偏振复用
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双平行
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马赫
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曾德尔调制器PDM
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DPMZM(2)下路的两个射频输入口；电延时线(10)接收本发明装置中所需的参考信号，对其进行延时调整并输出给第二90
°
电耦合器(9)。2.一种光学带内自干扰消除及射频信号延时调控方法，其基于如权利要求1所述的光学带内自干扰消除及射频信号延时调控装置，其特征在于，具体包括下列步骤：步骤一：光载波注入PDM
‑
DPMZM(2)中，被接收信号和参考信号调制，产生光载射频信号；将波长可调谐激光器(1)产生的光载波注入到PDM
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DPMZM(2)，光载波表示为E
c
(t)＝E
c
expj(ω
c
+nω
r
)t，其中E
c
，ω
c
和ω
r
分别表示这个光载波的振幅、零色散参考中心频率、光载波频率调谐步长，n是整数，j表示虚数单位；从外界接收到的包含自干扰信号和有用信号的混合接收信号V
RF
(t)表示为V
RF
(t)＝V
SOI
expjω
SOI
(t+τ
SOI
)+V
SI
expjω
SI
(t+τ
SI
)，其中V
SOI
、ω
SOI
、τ
SOI
为混合接收信号中有用信号的幅值、角频率、初始时延，V
SI
、ω
SI
、τ
SI
为混合接收信号中自干扰信号的幅值、角频率、初始时延；混合接收信号首先经过第一90
°
电耦合器(8)并被分为功率相等、相位正交的两路，作为PDM
‑
DPMZM(2)上路的射频驱动信号；参考信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱子行，李赫，赵尚弘，李勇军，高从芮，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：