CN102447513A - 一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统和方法，该系统中在中心站采用单臂的马赫-曾德尔强度调制器通过光载波抑制方式产生光毫米波，光毫米波的频率为2倍射频信号的频率。然后再利用另一个电光马赫-曾德尔调制器将下行基带数据信号即DVD存储的高清晰电视数据调制到光毫米波上。下行信号经光纤链路传送至基站单元，光毫米波信号经高速光电转换器产生60GHz的电毫米波，经过放大后，由天线发送出去。在用户单元通过天线接收到的电毫米波信号利用相干解调恢复下行的视频基带数据信号。该系统采用频率为29GHz射频信号产生光毫米波的频率为58GHz，视频传输速率为500Mb/s将下行链路中500Mbit/s的数据在单模光纤中传输距离达200m，且实现无线传输5m。

Description

一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统和方法

技术领域

本发明涉及一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输的系统和方法，对现有通信技术有了很大改进。

背景技术

随着无线接入、移动多媒体业务的迅速发展，用户对同时的语言、高清图像视频和数据服务以及高速无线通信的容量和需求与日剧增，毫米波通信因能提供较大的带宽而成为未来通信发展的主要发展方向之一。近年来以光毫米波为核心技术的光纤无线通信系统是下一代光纤通信研究的热点。光无线融合系统可以充分利用其光纤传输段不受带宽限制的特点并结合无线通信技术的灵活性，将无线网络和光纤网络融合起来，在简化基站降低系统成本的基础上增加了接入网容量和移动性。光无线融合系统的基本思想是将复杂的信号处理单元置于中心站，如在中心站产生光毫米波，并通过光纤发送至基站。而基站只包含简单廉价的接收器件，即完成光电转换，并通过天线发送出去，同时也将天线收到的无线信号通过电/光转换变成光信号发送至中心站进行信号的处理。由于各基站共享中心站的信号处理单元，这样减少了昂贵的信号处理单元数量，从而简化了基站的复杂性和结构。之前国内外基于40G/60GHz光毫米波的ROF系统的研究多停留在实验、仿真上，本发明提出基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统是一套完整的设备体系，真正实现了视频的无误码传输，其主要特点有：1)损耗低，传输距离长；2)可用带宽大；3)安装简单，容易维护；4)可实现多操作，多服务通信；5)可实现资源的动态配置；6)抗电磁干扰性好，功耗低。

现有的真正应用于视频传输系统简单地分为有线(包括架设光缆、电缆或租用电信专线)和无线(分为建立专用无线数据传输系统或借用CDPD、GSM、CDMA等公用网信息平台)两大类方式。图1所示为有线视频传输系统，而图2所示的是目前广泛应用的无线视频传输系统。

在当前的传输系统中，有线电视最早出现于40年代的美国，是一种使用同轴电缆作为介质直接传送电视、调频广播节目到用户电视的一种系统。该传输系统具有以下特点：1)传输距离短，300米以上高频分量衰减较大，无法保证图像质量；2)本身受气候变化影响大，图象质量受到一定影响；3)同轴电缆较粗，且需大量的布线，维护不方便；4)抗干扰能力有限，无法应用于强干扰环境；目前该传输方式虽然得到了广泛的应用，但随着高清视频、数字智能电视的出现，显然传统的同轴电缆不能满足今后多业务的发展需求。

目前实现网络视频传输的多为双绞线，网络传输解决了城域间远距离、点位极其分散的问题，主要采用MPEG/4、H.264音视频压缩格式传输信号。但其受网络带宽和速度的限制，只能传输小画面、低画质的图像；每秒只能传输几到十几帧图像，动画效果十分明显并有延时；且双绞线脆弱抗老化能力差，不适于野外传输；在传输高频分量时衰减较大，图像颜色会受到很大损失。

光纤传输常见的有模拟光端机和数字光端机，是解决几十甚至几百公里视频传输问题的最佳解决方式，通过把视频及控制信号转换为激光信号在光纤中传输。传输距离远、衰减小，抗干扰性能最好，适合远距离传输；光纤传输还具有频带宽、传输容量大等优点；但在接入时使用光纤的成本较高且其移动性差；

作为当下整个通信行业乃至信息业的热点，无线视频传输的综合成本最低，只需一次性投资，无须挖沟埋管，特别适合室外距离较远及已装修好的场合；在许多情况下，用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制，例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境，对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线的施工周期将很长，甚至根本无法实现。这时，采用无线视频传输可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强，迅速收回成本的优点，但就目前的无线传输技术的发展来看，第一代和第二代移动通信每秒可以传输的数据仅有几十到十万多比特，第三代移动通信每秒可以传输的数据也只到2兆比特，其远远未能达到宽带通信的要求，为满足今后高清视频高容量、大带宽的需求，为此需要引进一种新的视频传输系统和方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输的系统，该系统能够应用在高清视频的有效传输，满足如今对大容量通信的需求。

本发明的另一目的在于提供一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输的方法，该方法能够应用在高清视频的有效传输，满足如今对大容量通信的需求。为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统，该系统包括：中心站、基站和用户单元3个模块，其原理图如图3所示；

所述中心站模块主要功能是产生60GHz的下行链路的毫米波信号，由一个分布反馈式激光器产生波长为1543.78nm连续光载波，进入马赫-曾德尔单臂强度调制器1，实现光载波抑制调制。射频频率为14.5GHz，采用一个1*2倍频器将射频频率倍频为29GHz后驱动调制器1。光载波信号经光载波抑制调制后，光谱的能量主要集中在两个一阶边带上。光信号送至调制器2与DVD视频信号相调制，将基带视频信号调制到光载波上，再通过一个光梳状滤波器滤波，可解决了传输视频图像的色串和亮串，提高视频质量，光载波经过200标准单模光纤传输送至ROF基站，根据光载波抑制两个一阶边带拍频可得到60GHz的毫米波信号。

所述基站模块包括高速光电转换器、电放大器和天线。纯净的光毫米波通过高速光探测器(O/E)变成电毫米波，经电放大器实现功率放大后，再由天线发送到大气中。

用户模块包括信号处理装置、解码器和显示器；通过一个与基站模块相同的天线接收电毫米波，再采用一个电混频器接收和解调基带数据信号。混频器具有时钟提取功能，可提取频率为60GHz的本振信号与天线接收的60GHz毫米波信号混频后，再经过电低通滤波器就可以解调出视频信号，最后经解码器解码输出加至显示器，可得到清晰地视频。

上述装置中，所述中心站模块包括：

激光器，作为光链路传输的光源，可用于携带巨大的信息量，这里用以产生波长为1543.78nm连续光载波；

调制器，通过2次调制分别将射频信号调制到光载波上和将视频输出的电信号调制到射频信号上，实现电/光的转换；

光梳状滤波器是由许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带，只让某些特定频率范围的信号通过，由于其特性曲线像梳子一样，可以在保证图像细节的情况下解决视频信号的亮色互窜，使图像质量明显提高，解决了色串色及亮串色造成的干扰光点、花纹，消除了U、V混叠造成的彩色边缘蠕动，消除了亮、色镶边。

在上述装置中，所述基站模块包括：

光电转换器，根据光电效应用于把光纤中传输的纯净的光毫米波通过3dB带宽为60GHz的高速相干探测器(O/E)变成电毫米波，获得与光信号相关的模拟电信号；

电放大器，其3dB带宽为10GHz，中心频率为60GHz，实现对转换后电信号功率的放大；

发送天线，将微波信号发射出来，这里用到天线为喇叭天线，把探测器输出的60GHz射频信号聚集到一点，以便于接收到最强的信号。

在上述装置中，所述信号处理装置包括：

接收天线，利用电磁感应技术，接收来自发送端的携带信息的60GHz射频信号，输出至60GHz信号处理装置；

带通滤波器，用于滤除天线接收到的频带信号的带外高频信号和噪声，输出频带内信号至放大器；

放大器，用于将经过光纤、无线传输衰减的信号进行放大；

电混频器，自带时钟提取信号，将放大器输出的信号与提取的本振信号混频，输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。这里通过电混频器接收和解调基带数据信号。由于视频信号编码为单极性归零码，这里可提取时钟信号，频率为60GHz的本振信号与天线接收的60GHz毫米波信号混频后，再经过电低通滤波器就可以解调出响应的基带信号；

低通滤波器，用于滤除射频解调器输出的基带信号的带外的高频信号和噪声，输出带内信号至视频解码器。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

中心站模块用以将DVD存储的高清晰电视数据调制到射频信号上，然后再经过调制到光载波上进行传输，由光载波抑制调制得到60GHz毫米波信号。根据光载波抑制调制的原理，进入调制器的射频信号频率为f，载波抑制调制后光谱的能量主要集中在两个一阶边带上。两个一阶边带的频率差为2f的毫米波进入200m标准单模光纤传送至ROF基站通过3dB带宽为60GHz的高速相干探测器变成电毫米波，经3dB带宽为10GHz，中心频率为60GHz的电放大器实现功率放大后，再由喇叭天线发送到大气中。用户单元接收天线，利用电磁感应技术接收到60GHz的毫米波信号，对其进行滤波处理再通过解码器解码得到发送的高清视频。

附图说明

图1为现有有线视频传输系统的结构示意图

图2为是目前广泛应用的无线视频传输系统的结构示意图

图3为基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统的原理图

图4为基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统的结构示意图

图5为接收到的经过解调后视频信号的眼图。

图6为基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输方法的流程图

具体实施方式

为了本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参考附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明提供了一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统，该系统中中心站模块主要功能是产生60GHz的下行链路的毫米波信号，主要包括视频信号产生装置和调制装置，用以将DVD存储的高清晰电视数据调制到射频信号上，然后再经过调制到光载波上进行传输，由光载波抑制调制得到60GHz毫米波信号。基站模块包括高速光电转换器、电放大器和天线。纯净的光毫米波通过高速相干探测器转换成电毫米波，经电放大器实现功率放大后，再由天线发送到大气中。用户模块包括信号处理装置、解码器和显示器；通过一个与基站模块相同的天线接收电毫米波，再采用一个电混频器接收和解调基带数据信号。混频器自带时钟提取信号，可提取频率为60GHz的本振信号与天线接收的60GHz毫米波信号混频后，再经过电低通滤波器就可以解调出视频信号，最后由解码器解码输出加至显示器，可得到清晰地视频。

图4为本发明中基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统，现结合图4，对本发明中基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统结构进行说明，具体如下：

本发明中基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统包括：中心站模块40、基站模块41和用户单元模块42。

中心站模块40由激光器4003产生连续波激光作为光载波，采用光强度调制器4004通过光载波抑制(OCS)方式调制光载波信号，其中驱动光强度调制器4004的射频信号频率为f，载波抑制调制后光谱的能量主要集中在两个二阶边带上。两个二阶边带的频率差为2f的毫米波。下行的基带数据信号由DVD视频4007产生，再经过TD编码器4008得到基带视频信号，通过另一个光强度调制器4005直接调制到光毫米波信号上，光梳状滤波器4006对调制后视频信号进行滤波，采用频谱间置技术保证视频图像亮度和色度的无失真分离，解决视频信号亮色互串，提高视频图像的质量。滤波后，携带视频信号的光毫米波经过光纤链路传输至基站。

激光器4003为分布式激光器，输出连接马赫-曾德尔强度调制器4004，激光器产生的光信号可用于携带巨大的信息量，这里用以生成波长为1543.78nm的连续光载波；

信号发生器4001产生射频频率为14.5GHz，采用一个1*2倍频器4002将射频频率倍频为29GHz后驱动马赫-曾德尔强度调制器4004；

马赫-曾德尔强度调制器4004一端与激光器4003相连，接收窄线宽激光器输出的光信号；另一端连至倍频器4004，接收射频信号；其带宽大于20GHz，消光比大于25dB，半波电压为7.8V，利用直接强度调制将射频信号调制到光载波上，实现电/光的转换；现简要说明马赫-曾德尔强度调制器信号调制的方法，具体为：马赫-曾德尔强度调制器4004将输入端口接收的光信号分成两路相等的信号分别进入调制器的两个光支路。这两个光支路采用的材料是电光性材料，其折射率随外部施加的电信号大小而变化。由于光支路的折射率变化会导致信号相位的变化，当两个支路信号调制器输出端再次结合在一起时，合成的光信号将是一个强度大小变化的干涉信号，相当于把电信号的变化转换成了光信号的变化，实现了光强度的调制。

马赫-曾德尔强度调制器4005一端与上一个马赫-曾德尔强度调制器4004相连，另一端与TD编码器4008相连，TD编码器4008将DVD存储的视频信号编码为500Mbit/s的归零码开关键控信号(OOK-RZ)，归零码信号的主要特点是可以直接提取同步时钟信号。将TD编码器4008输出的视频电信号调制到射频信号上，实现电/光的转换；

光梳状滤波器4006接马赫-曾德尔强度调制器4005，可以在保证图像细节的情况下解决视频信号的亮色互窜，使图像质量明显提高，解决了色串色及亮串色造成的干扰光点、花纹，消除了U、V混叠造成的彩色边缘蠕动，消除了亮、色镶边。现简要说明光梳状滤波器滤波的原理，具体为：光梳状滤波器主要实现了分波，光线入射到偏振分光晶体和波片后变为偏振光，再入射到双折射晶体滤波组后，双折射滤波组使其中一组波长发生2kπ(k＝1，2，...)相位变化，即该组波长通过晶体后偏振态不改变，而对于另外一组波长，则发生(2k+1)π相位变化，即该组波长的偏振态就会旋转90°，在通过下一个偏振分光晶体时，两组波长因为具有不同的偏置态，则在空间上分开，最后由偏振合束晶体合光输出。

光电转换器411采用的是雪崩光电二极管，其两端分别与传输光纤和电放大器412相连，根据光电效应用于把光纤中传输的纯净的光毫米波通过3dB带宽为60GHz的高速相干探测器(O/E)变成电毫米波，获得与光信号相关的模拟电信号，其具体转换原理为：光信号进入雪崩二极管后，光的能量被内部的P-N结吸收，形成光电流；且在P-N结的两端加入反向电压，随着反向电压增大，会产生雪崩(光电流成倍的激增)现象，输出地光电流较大。相对于普通的光电二极管，其灵敏度更大。

基站模块由高速光电转换器411转换为60GHz电毫米波信号，经3dB带宽为10GHz，中心频率为60GHz的电放大器412实现功率放大后，再由喇叭天线413发送到大气中。

电放大器412的3dB带宽为10GHz，中心频率为60GHz，实现对转换后电信号功率的放大；

发送天线413将微波信号发射出来，这里用到天线为喇叭天线，把电放大器412输出的60GHz射频信号聚集到一点，以便于接收到最强的信号。

用户单元模块42通过天线4201接收到的60GHz信号可以通过信号处理相干解调恢复下行的基带视频数据信号。其中信号处理装置4206由带通滤波器4202用于滤除天线接收到的频带信号的带外高频信号和噪声，放大器4203对衰减的信号进行放大；相干解调需要混频器4204提取时钟信号，得到本振信号为60GHz，再提取的本振信号的与毫米波混频，利用低通滤波器4205解调出基带视频数据信号，由TD解码器4208解码形成可识别的视频信号，最后经由显示器4209播放。

接收天线4201，利用电磁感应技术，接收来自发送端的携带信息的60GHz射频信号，输出至60GHz信号处理装置4206；

其中，信号处理装置4206包括带通滤波器4202、电放大器4203、带时钟提取的混频器4204、低通滤波器4205。

带通滤波器4202，用于滤除天线4201接收到的基带信号的带外高频信号和噪声，以避免信道之间的相互干扰和噪声对信号的影响过大，并输出带内信号至电放大器4203；

电放大器4203，一端接带通滤波器4202，用于将经过光纤、无线传输衰减的信号进行功率放大，放大后的信号进入电混频器4204，进行相干解调和时钟提取。

电混频器4204，通过相干解调法将电放大器4203输出的信号与本身提取的本振信号进行混频，输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。这里通过电混频器接收和解调基带数据信号。由于携带的视频信号为归零码开关键控信号，可以直接提取时钟信号，将提取的60GHz本振信号与天线4201接收的60GHz毫米波信号混频后，再经过电低通滤波器4205就可以解调出响应的基带信号；

低通滤波器4205为贝塞尔低通滤波器，用于滤除混频器4204解调出的基带信号带外的高频信号和噪声，输出带内信号至视频解码器4208。

眼图仪4207观察低通滤波器4205输出信号变化程度，该系统实现了200米光纤传输后，再经过60GHz无线传输5m，无线用户单元解调的基带数据信号在接收误码率为1×10^-9情况下的光接收灵敏度为-17.8dBm。经过解调后的电眼图还是非常清楚，如图5所示。

图6为本发明基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输的方法流程图，现结合图6，对本发明基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输的方法进行说明，具体如下：

步骤601：将DVD存储的高清晰电视数据调制到射频信号上，然后再经过调制到光载波上进行传输，由光载波抑制调制得到60GHz毫米波信号。由一个分布反馈式激光器产生波长为1543.78nm连续光载波，进入3dB调制器1，实现光载波抑制调制。射频频率为14.5GHz，采用一个1*2倍频器将射频频率倍频为29GHz后与光载波进行调制，光载波信号经光载波抑制调制后，光谱的能量主要集中在两个频率间隔为0.47nm(58GHz)的一阶边带上。将光信号送至调制器2，与视频信号进行调制，视频信号是从DVD提取的高清视频经过编码器编码，速率为500Mbit/s的归零码开关键控信号。再进入光梳状滤波器对视频信号的波形进行补偿。

在该步骤中，光载波抑制调制得到光谱的能量主要集中在两个频率间隔为0.47nm(58GHz)的一阶边带上，再拍频的到60GHz的毫米波信号包括：

步骤6011：分布反馈式激光器产生波长为1543.78nm连续光载波；

步骤6012：调制器1为3dB带宽大于20GHz，消光比大于25dB，半波电压为7.8V的马赫-曾德尔单臂强度调制器；

步骤6013：调制的射频频率为14.5GHz，并采用一个1*2倍频器将射频信号频率倍频为29GHz；

步骤6014：经过编码器编码将DVD存储的视频信号转换为500Mbit/s的归零码开关键控信号，调制后的光载波为携带基带数据信号的两个一阶边带，拍频后得到60GHz光毫米信号。

步骤602：光无线的传输方法，光毫米波经200m光纤链路传输至基站后，通过3dB带宽为60GHz的高速光探测器(O/E)变成电毫米波，经3dB带宽为10GHz，中心频率为60GHz的电放大器实现功率放大后，再由喇叭天线发送到大气中。经过5m的无线传输，用户单元的接收天线利用电磁感应技术，接收60GHz毫米波信号。

步骤603：利用信号处理装置将从接收天线接收来的射频电信号进行滤波处理再通过解码得到发送的高清视频，首先经过带通滤波器，滤除天线接收到的频带信号的带外高频信号和噪声，输出带内信号至放大器；再由放大器将经过光纤、无线传输衰减的信号进行放大；将放大器输出的信号送至混频器，由于所传送的视频信号被编码为归零码，可以提取时钟信号，混频器将提取的本振与传输的视频信号进行混频，再通过低通滤波器，滤除视频基带信号带外的高频信号和噪声，输出带内信号至视频解码器；解码后连接显示器可到高清视频信号。

在该步骤中：用户单元接收到射频电信号后，需要进行信号处理，滤波、放大再经过解码得到发送的高清视频包括：

步骤6031：利用电磁感应技术，接收来自发送端的携带信息的60GHz射频信号，输出至60GHz信号处理装置；

步骤6032：经过带通滤波器，滤除天线接收到的基带信号的带外高频信号和噪声，输出带内信号至放大器；

步骤6033：对经过光纤、无线传输衰减的信号进行放大；

步骤6034：将放大器输出的信号与混频器提取的本振信号混频，输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。这里通过电混频器接收和解调基带数据信号，频率为60GHz的本振信号与天线接收的60GHz毫米波信号混频后，再经过电低通滤波器就可以解调出响应的基带视频信号；

步骤6035：低通滤波器滤除视频基带信号带外的高频信号和噪声，输出带内信号至视频解码器。

本发明的上述实例中，采取了基于毫米波光无线融合技术的传输网络，相对于传统的视频传输系统网络，其充分利用了光纤通信大容量、低损耗的优点以及60GHz毫米波无线通信频谱利用率高和灵活接入的优势，极大的提高了视频通信的传输速率；且由于各基站共享中心站的信号处理单元，这样减少了昂贵的信号处理单元数量，从而简化了基站的复杂性和结构。本发明提出基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统是一套完整的设备体系，真正的实现了从中心站到基站再到用户接收，视频的无误码传输。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统，其特征在于，该系统包括：中心站、基站和用户单元3个模块；

所述中心站模块主要功能是产生60GHz的下行链路的毫米波信号，主要包括视频信号产生装置和调制装置，用以将DVD存储的高清晰电视数据调制到射频信号上，然后再经过调制到光载波上进行传输，由光载波抑制调制得到60GHz毫米波信号。根据光载波抑制调制的原理，进入调制器的射频信号频率为f，载波抑制调制后光谱的能量主要集中在两个一阶边带上。两个一阶边带的频率差为2f的毫米波。

所述基站模块包括高速光电转换器、电放大器和天线。纯净的光毫米波通过高速光探测器(O/E)变成电毫米波，经电放大器实现功率放大后，再由天线发送到大气中。

用户模块包括信号处理装置、解码器和显示器；通过一个与基站模块相同的天线接收电毫米波，再采用一个电混频器接收和解调基带数据信号。频率为60GHz的本地振荡信号与天线接收的60GHz毫米波信号混频后，再经过电低通滤波器就可以解调出视频信号，最后经解码器解码输出加至显示器，可得到清晰地视频。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视频信号产生装置包括：DVD视频和编码器；编码器将DVD存储的视频信号编码为500Mbit/s的归零码开关键控信号(OOK-RZ)，并将其调制到光携带的射频信号上。

二进制通断键控(OOK)以其单极性归零码序列来控制正弦载波的导通与关闭，即二进制符号为“1”时有正弦波形输出，二进制符号为“0”时没有波形输出。归零码信号电平在一个码元之内都要恢复到零的编码方式，其主要特点是可以直接提取同步时钟信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调制装置首先由一个激光器产生连续的光载波进入调制器1，实现光载波抑制调制。采用任意波形发生器产生射频频率为14.5GHz，由一个1*2倍频器将射频频率倍频为29GHz后驱动调制器1，调制器1的偏置电压为8.0V。光载波信号经光载波抑制调制后，光谱的能量主要集中在两个频率间隔为0.47nm(58GHz)的一阶边带上。将光信号送至调制器2，与视频信号调制，再经过一个光梳状滤波器对视频信号的波形进行补偿。携带基带数据信号的两个一阶边带拍频后可得到60GHz光毫米信号。

激光器即为光源，可用于携带巨大的信息量，这里用以产生波长为1543.78nm连续光载波；

调制器，通过2次调制分别将射频信号调制到光载波上和将视频输出的电信号调制到射频信号上，实现电/光的转换；

光梳状滤波器是由许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带，只让某些特定频率范围的信号通过，由于其特性曲线像梳子一样，可以在保证图像细节的情况下解决视频信号的亮色互窜，使图像质量明显提高，解决了色串色及亮串色造成的干扰光点、花纹，消除了U、V混叠造成的彩色边缘蠕动，消除了亮、色镶边。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基站模决包括：

光电转换器根据光电效应用于把光纤中传输的纯净的光毫米波通过3dB带宽为60GHz的相干探测器(O/E)变成电毫米波，获得与光信号相关的模拟电信号；

电放大器的3dB带宽为10GHz，中心频率为60GHz，实现对转换后电信号功率的放大；

发送天线将微波信号发射出来，这里用到天线为喇叭天线，把探测器输出的60GHz射频信号聚集到一点，以便于接收到最强的信号。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置包括：接收天线、带通滤波器、放大器、电混频器和低通滤波器；

接收天线，利用电磁感应技术，接收来自发送端的携带信息的60GHz射频信号，输出至60GHz信号处理装置；

带通滤波器，用于滤除天线接收到的基带信号的带外高频信号和噪声，输出带内信号至放大器；

放大器，用于将经过光纤、无线传输衰减的信号进行放大；

电混频器，自带时钟提取信号，将放大器输出的信号与提取的本振信号混频，输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。这里通过电混频器接收和解调基带数据信号。由于视频信号编码为单极性归零码，这里可提取时钟信号，频率为60GHz的本振信号与天线接收的60GHz毫米波信号混频后，再经过电低通滤波器就可以解调出响应的基带信号；

低通滤波器，用于滤除射频解调器输出的基带信号的带外的高频信号和噪声，输出带内信号至视频解码器。

6.一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统，其特征在于，该方法包括：

A、视频信号调制法，由一个分布反馈式激光器产生波长为1543.78nm连续光载波，进入调制器1，实现光载波抑制调制。射频频率为14.5GHz，采用一个1*2倍频器将射频频率倍频为29GHz后与光载波进行调制，光载波信号经光载波抑制调制后，光谱的能量主要集中在两个频率间隔为0.47nm(58GHz)的一阶边带上。再将光信号送至调制器2，与视频信号进行调制后经过一个光梳状滤波器对视频信号的波形进行补偿，视频信号是从DVD提取的高清视频经过编码器编码，形成速率为500Mbit/s的归零码开关键控信号，之后进入200m标准单模光纤传送至ROF基站。

B、光无线传输法，光毫米波经光纤链路传输至基站后，通过3dB带宽为60GHz的高速相干探测器(O/E)变成电毫米波，经3dB带宽为10GHz，中心频率为60GHz的电放大器实现功率放大后，再由天线发送到大气中。用户单元接收天线，利用电磁感应技术，接收到的60GHz信号可以通过相干解调恢复下行的基带数据信号。

C、视频恢复法，利用信号处理装置将从接收天线接收来的射频电信号进行滤波处理再通过解码得到发送的高清视频，首先经过带通滤波器，滤除天线接收到的频带信号的带外高频信号和噪声，输出频带内信号至放大器；再由放大器将经过光纤、无线传输衰减的信号进行放大；将放大器输出的信号与提取的本振时钟信号混频，再通过低通滤波器，滤除混频器输出的基带信号的带外的高频信号和噪声，输出带内信号至视频解码器；解码后连接显示器可到高清视频信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A所述光载波抑制调制，得到光谱的能量主要集中在两个频率间隔为0.47nm(58GHz)的一阶边带上，再拍频的到60GHz的毫米波信号包括：

A1、分布反馈式激光器产生波长为1543.78nm连续光载波；

A2、调制器1为3dB带宽大于20GHz，消光比大于25dB，半波电压为7.8V的马赫-曾德尔单臂强度调制器；

A3、调制的射频频率为14.5GHz，并采用一个1*2倍频器将射频信号频率倍频为29GHz；

A4、要调制的视频信号经过编码为速率是500Mbit/s的归零码开关键控信号，调制后的光载波为携带基带数据信号的两个一阶边带，拍频后得到60GHz光毫米信号。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤C所述信号处理，将从接收天线接收来的射频电信号进行滤波处理再通过解码得到发送的高清视频包括：

C1、利用电磁感应技术，接收来自发送端的携带信息的60GHz射频信号，输出至60GHz信号处理装置；

C2、经过带通滤波器，滤除天线接收到的频带信号的带外高频信号和噪声，输出频带内信号至放大器；

C3、对经过光纤、无线传输衰减的信号进行放大；

C4、将放大器输出的信号与提取的本振信号混频，输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。这里通过电混频器接收和解调基带数据信号，频率为60GHz的本振信号与天线接收的60GHz毫米波信号混频后，再经过电低通滤波器就可以解调出响应的基带视频信号；

C5、低通滤波器滤除射频解调器输出的基带信号的带外的高频信号和噪声，输出带内信号至视频解码器。

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