数字射频接收机前端装置、接收机及前端接收方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数字射频接收机前端装置，涉及微波光子技术领域，包括：光源、电光极化调制器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、光纤分束器、第三偏振控制器、第四偏振控制器、第一偏振分束器、第二偏振分束器、第一平衡探测器、第二平衡探测器、第一模/数转换器、第二模/数转换器和DSP处理器。还公开了一种利用上述前端装置的数字射频接收机及其前端接收方法。本发明专利技术实现了成本低廉，并对环境要求低的大动态数字射频接收机前端装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波光子
，特别涉及一种。
技术介绍
接收机射频前端位于接收机的最前端，其结构和性能直接影响着整个接收机。目前传统射频前端包括许多电子器件，如电放大器、混频器、滤波器以及移相器等，这些电子器件会产生严重的非线性失真并引进噪声，使得射频前端性能指标的提高日趋困难。微波光子学的兴起给接收机射频前端开辟了一条新的思路。微波光子技术可以实现具有宽带、 大动态范围的数字射频接收机。附图说明图1是参考文献[1]中提出的基于电光相位调制器的射频光前端。首先将天线接收到的射频信号利用电光相位调制器调制到光载波上，然后，利用两根延迟匹配的光纤传输射频信号，两根光纤延迟的精确匹配是通过加入反馈环路控制光纤挤压器来实现的。最后，利用相干线性解调以及DSP处理可以恢复出射频信号。上述基于电光相位调制器的数字射频接收机的主要特点是可以利用相位调制以及90°光耦合器得到正交的两路电信号并利用DSP处理实现严格的线性解调。从而可以实现宽带、大动态范围的数字射频接收机。然而，此方案的最主要缺点是1、受激光源的相位噪声影响，系统不稳定，对实验条件要求高，所以只能停留在实验室阶段；2、系统复杂，成本昂贵；3、射频信号的光传输距离受限。因此，有必要设计一个系统简单、成本低廉并对环境要求低的大动态数字射频接收机。上述引用的参考文献如下[ 1 ] Thomas R.Clark, and Michael L. Dennis, Coherent Optical Phase-Modulation Link, IEEE Photon. Technol. Lett.，vol. 19, no. 16, pp.1206-1208, Aug. 2007.
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何实现成本低廉，并对环境要求低的大动态数字射频接收机前端装置。(二)技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种数字射频接收机前端装置，包括光源，用于发射一路光束，所述光束中的偏振态为任意偏振态；第一偏振控制器，用于将所述光束中的任意偏振态调整成正交的两条线偏振光；电光极化调制器，用于将天线接收的射频信号反相地相位调制到所述正交的两条线偏振光上，并将调制后的光束通过光纤传输到第二偏振控制器；第二偏振控制器，用于将电光极化调制器输出光信号的圆偏振态轨迹转换到线偏振轨迹；光纤分束器，用于将经过所述第二偏振控制器的光束分为两路光束；第一偏振分束器和第二偏振分束器，分别用于将各自光束中正交的两条偏振光进行干涉，以完成射频信号从相位调制到强度调制的转变，并将转变后的光束分成两路光束；第三偏振控制器和第四偏振控制器，分别位于第一偏振分束器和第二偏振分束器之前，光纤分束器之后，用于分别控制通过第一偏振分束器和第二偏分束器的光束中正交的两束偏振光的干涉角度；第一平衡探测器，用于分别将第一偏振分束器分出的两路光束转换成第一路电信号；第二平衡探测器，用于分别将第二偏振分束器分出的两路光束转换成第二路电信号；信号处理模块，用于处理所述第一路电信号和所述第二路电信号。其中，所述第一偏振控制器还用于将所述正交的两条线偏振光调制到相对于所述电光极化调制器主轴的45°夹角上。其中，所述信号处理模块包括第一模/数转换器、第二模/数转换器和DSP处理器，所述第一模/数转换器和第二模/数转换器，用于分别将所述第一路电信号和第二路电信号进行模数转换，并将模数转换后的两路信号发送到DSP处理器。其中，所述光源为连续激光源。本专利技术还提供了一种数字射频接收机，所述数字射频接收机的前端装置为上述的前端装置。本专利技术还提供了一种利用上述数字射频接收机实现的前端接收方法，包括以下步骤Sl 第一偏振控制器将光源发出的一路光束调整成正交的两条线偏振光；S2 电光极化调制器将天线接收的射频信号反相地相位调制到所述正交的两条偏振光上，并将调制后的光束通过光纤传输到第二偏振控制器；S3:第二偏振控制器将电光极化调制器输出的光束的圆偏振态轨迹转换到线偏振轨迹，并由光纤分束器将经过第二偏振控制器的光束分为两路光束；S4:第三偏振控制器和第四偏振控制器，分别控制通过第一偏振分束器和第二偏分束器的光束中正交的两束偏振光的干涉角度；S5:第一偏振分束器和第二偏振分束器，分别将各自光束中正交的两束偏振光根据所述干涉角度进行干涉，以完成射频信号从相位调制到强度调制的转换，并将转换后的光束分成两路光束；S6:第一平衡探测器和第二平衡探测器分别将第一偏振分束器和第二偏振分束器分出的两路光束转换成第一路电信号和第二路电信号；S7 信号处理模块处理所述第一路电信号和所述第二路电信号。其中，所述步骤Sl中第一偏振控制器还将所述正交的两条线偏振光调制到相对于所述电光极化调制器主轴的45°夹角上。其中，所述步骤S4中，控制经过第一偏振分束器和第二偏分束器的光束中正交的两条偏振光的干涉角度，以使第一偏振分束器和第二偏分束器分别按如下公式(1)，(2)所示的强度调制传输函数完成射频信号从相位调制到强度调制的转换，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种数字射频接收机前端装置，其特征在于，包括：光源，用于发射一路光束，所述光束中的偏振态为任意偏振态；第一偏振控制器，用于将所述光束中的任意偏振态调整成正交的两条线偏振光；电光极化调制器，用于将天线接收的射频信号反相地相位调制到所述正交的两条线偏振光上，并将调制后的光束通过光纤传输到第二偏振控制器；第二偏振控制器，用于将电光极化调制器输出光信号的圆偏振态轨迹转换到线偏振轨迹；光纤分束器，用于将经过所述第二偏振控制器的光束分为两路光束；第一偏振分束器和第二偏振分束器，分别用于将各自光束中正交的两条偏振光进行干涉，以完成射频信号从相位调制到强度调制的转变，并将转变后的光束分成两路光束；第三偏振控制器和第四偏振控制器，分别位于第一偏振分束器和第二偏振分束器之前，光纤分束器之后，用于分别控制通过第一偏振分束器和第二偏分束器的光束中正交的两束偏振光的干涉角度；第一平衡探测器，用于分别将第一偏振分束器分出的两路光束转换成第一路电信号；第二平衡探测器，用于分别将第二偏振分束器分出的两路光束转换成第二路电信号；信号处理模块，用于处理所述第一路电信号和所述第二路电信号。

【技术特征摘要】
1.一种数字射频接收机前端装置，其特征在于，包括光源，用于发射一路光束，所述光束中的偏振态为任意偏振态； 第一偏振控制器，用于将所述光束中的任意偏振态调整成正交的两条线偏振光； 电光极化调制器，用于将天线接收的射频信号反相地相位调制到所述正交的两条线偏振光上，并将调制后的光束通过光纤传输到第二偏振控制器；第二偏振控制器，用于将电光极化调制器输出光信号的圆偏振态轨迹转换到线偏振轨迹；光纤分束器，用于将经过所述第二偏振控制器的光束分为两路光束； 第一偏振分束器和第二偏振分束器，分别用于将各自光束中正交的两条偏振光进行干涉，以完成射频信号从相位调制到强度调制的转变，并将转变后的光束分成两路光束；第三偏振控制器和第四偏振控制器，分别位于第一偏振分束器和第二偏振分束器之前，光纤分束器之后，用于分别控制通过第一偏振分束器和第二偏分束器的光束中正交的两束偏振光的干涉角度；第一平衡探测器，用于分别将第一偏振分束器分出的两路光束转换成第一路电信号； 第二平衡探测器，用于分别将第二偏振分束器分出的两路光束转换成第二路电信号； 信号处理模块，用于处理所述第一路电信号和所述第二路电信号。2.如权利要求1所述的数字射频接收机前端装置，其特征在于，所述第一偏振控制器还用于将所述正交的两条线偏振光调制到相对于所述电光极化调制器主轴的45°夹角上。3.如权利要求1或2所述的数字射频接收机前端装置，其特征在于，所述信号处理模块包括第一模/数转换器、第二模/数转换器和DSP处理器，所述第一模/数转换器和第二模 /数转换器，用于分别将所述第一路电信号和第二路电信号进行模数转换，并将模数转换后的两路信号发送到DSP处理器。4.如权利要求3所述的数字射频接收机前端装置，其特征在于，所述光源为连续激光源。5.一种数字射频接收机，其特征在于，所述数字射频接收机的前端装置为权利要求 1 4中任一项所述的前端装置。6.一种利用权利要求4的数字射频接收机的前端接收方法，其特征在于，包括以下步骤S1第...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐坤，吕强，戴一堂，李岩，洪小斌，伍剑，林金桐，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：11