CN104301044A - 一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒及其光接收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒及其光接收方法，它包括光解调器、放大器和低通滤波器，所述的光解调器的输入与光传输介质连接，光解调器的输出与放大器的输入连接，放大器的输出与低通滤波器的输入连接，低通滤波器的输出与上位机连接，光解调器把接收到的光信号转换为射频电信号，放大器将射频电信号进行放大处理，低通滤波器对放大后的射频电信号进行干扰滤波，并将滤波后的射频电信号发送到上位机，由上位机对射频电信号进行分析和处理。本发明利用模拟光解调器，以最小的附加噪声及失真将经过光纤传输后的幅度衰减、波形展宽的微弱光信号转变为电信号，并放大处理，恢复成原来的信号。

Description

一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒及其光接收方法

技术领域

本发明涉及射频信号传输领域，特别是涉及一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒及其光接收方法。

背景技术

现在的无线电通信技术都离不开射频信号的传输，无论广播电台、手机通信基站、卫星通信基站等等。通常，为了达到更好的通信效果，通信基站的发射或接收天线架设在较高的铁塔上，通信电台或接收设备安装在机房，设备和天线之间需要通过射频电缆连接以传输射频信号。由于射频电缆本身具有一定的插入损耗，在长距离传输时电缆会对信号的发射或接收产生信号衰减，影响信号传播或接收的范围。同时，由于射频电缆采用金属导线连接室外天线，当遭遇雷击时，可能将雷电引入机房损坏设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒及其光接收方法，根据光信号的强弱获取接收信息，克服射频信号远程传输的信号衰减问题，解决射频信号传输的防雷问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒，它包括光解调器、放大器和低通滤波器，所述的光解调器的输入与光传输介质连接，光解调器的输出与放大器的输入连接，放大器的输出与低通滤波器的输入连接，低通滤波器的输出与上位机连接，光解调器把接收到的光信号转换为射频电信号，放大器将射频电信号进行放大处理，低通滤波器对放大后的射频电信号进行干扰滤波，并将滤波后的射频电信号发送到上位机，由上位机对射频电信号进行分析和处理。

它还包括光编码器和处理模块，所述的处理模块的输入端与上位机连接，处理模块的输出与光编码器连接，光编码器的输出与光传输介质连接，处理模块通过控制端口接收上位机发送的控制命令，并通过光编码器编码后输出给前端的光发射盒；

光编码器接收光发射盒返回的信息并对其进行解码，再通过处理模块反馈给上位机处理。

它还包括电源接口，所述的电源接口通过与直流电源连接为光解调器、放大器、低通滤波器、光编码器和处理模块供电。

一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒的光接收方法，它包括以下步骤：

S1：光接收盒的电源接口与直流电源或交流电源适配器或太阳能电池板或蓄电池组连接，开机上电，光解调器通过光传输介质接收模拟量光信号，并把该模拟量光信号转换为射频电信号；

S2：放大器对该射频电信号进行放大处理；

S3：放大后的射频电信号经过低通滤波器滤除噪声和干扰，并通过射频输出接口将射频电信号发送给上位机。

它还包括控制步骤，所述的控制步骤包括以下子步骤：

SS1：光编码器通过光传输介质接收数字光信号，并把该数字光信号转换为电信号；

SS2：处理模块收到该电信号后，将该电信号发送给上位机；

SS3：上位机对该电信号进行分析和处理，并向光接收盒的处理模块返回控制信号；

SS4：处理模块将该控制信号转发给光编码器；

SS5：光编码器对该控制信号进行编码处理，将电信号转换为数字光信号，并由光传输介质输出。

本发明的有益效果是：本发明利用模拟光解调器，将模拟光信号转换为电信号，具体就是以最小的附加噪声及失真，将经过光纤传输后的幅度衰减、波形展宽的微弱光信号转变为电信号，并放大处理，恢复成原来的信号；本发明还可以与上位机交换信息，并通过光编码器转发上位机发出的控制信号。

附图说明

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒，它包括光解调器、放大器和低通滤波器，所述的光解调器的输入与光传输介质连接，光解调器的输出与放大器的输入连接，放大器的输出与低通滤波器的输入连接，低通滤波器的输出与上位机连接，光解调器把接收到的光信号转换为射频电信号，放大器将射频电信号进行放大处理，低通滤波器对放大后的射频电信号进行干扰滤波，并将滤波后的射频电信号发送到上位机，由上位机对射频电信号进行分析和处理。

它还包括光编码器和处理模块，所述的处理模块的输入端与上位机连接，处理模块的输出与光编码器连接，光编码器的输出与光传输介质连接，处理模块通过控制端口接收上位机发送的控制命令，并通过光编码器编码后输出给前端的光发射盒；

光编码器接收光发射盒返回的信息并对其进行解码，再通过处理模块反馈给上位机处理。

它还包括电源接口，所述的电源接口通过与直流电源连接为光解调器、放大器、低通滤波器、光编码器和处理模块供电。

所述的光传输介质为光纤或光缆等。

一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒的光接收方法，它包括以下步骤：

S1：光接收盒的电源接口与直流电源或交流电源适配器或太阳能电池板或蓄电池组连接，开机上电，光解调器通过光传输介质接收模拟量光信号，并把该模拟量光信号转换为射频电信号；

S2：放大器对该射频电信号进行放大处理；

S3：放大后的射频电信号经过低通滤波器滤除噪声和干扰，并通过射频输出接口将射频电信号发送给上位机。

它还包括控制步骤，所述的控制步骤包括以下子步骤：

SS1：光编码器通过光传输介质接收数字光信号，并把该数字光信号转换为电信号；

SS2：处理模块收到该电信号后，将该电信号发送给上位机；

SS3：上位机对该电信号进行分析和处理，并向光接收盒的处理模块返回控制信号；

SS4：处理模块将该控制信号转发给光编码器；

SS5：光编码器对该控制信号进行编码处理，将电信号转换为数字光信号，并由光传输介质输出。

射频光信号经光纤传输到光接收设备输入端，经光解调器将光信号转变回电信号。转换后的射频信号经放大和低通滤波后恢复为射频接收前端的信号状态，然后输出到后续的上位机进行分析和处理。

同时，光接收盒也通过控制接口接收上位机发送的控制命令，并通过编码后经光纤线路发送到光发射盒；光发射盒返回的信号增益及工作状态也通过信号处理器反馈给上位机处理。

光接收盒具有两个光纤接口，一个接口用于输入经调制的射频光信号（即模拟量光信号），另一个接口输入或输出经编码的数字光信号，用于接收天线选择命令和发送射信号频增益及工作状态。

光接收盒具有一个电源接口，提供直流电源输入。

光接收盒具有一个射频输出接口，可输出接收到的射频信号。

所述的光解调器为光模拟解调器，光编码器为光数字编码器。所述的光接收盒为宽频段高灵敏度大无杂散动态范围光接收盒。该光编码器既可将数字电信号编码为数字光信号，又可将接收到的数字光信号解码还原为数字电信号。

无杂散的光接收盒主要通过两个方面来实现，一方面为射频电信号无杂散，主要是通过输入滤波器组的带通滤波滤除掉所需接收信号带外的干扰信号实现；另一方面为光转换无杂散，主要需要确保输入电信号的电流（或电压）工作在光电转换器件的线性工作范围，避免因信号的失真而产生杂散信号。

克服频率偏移的光接收盒主要通过两个方面来实现，一方面是尽可能的确保发射和接收光信号的频率范围一致性，避免因收发频率不一致导致的信号失真；另一方面通过对收发信号的频率进行校准，消除因传输带来的频率漂移。

光接收盒的功能是利用模拟光解调器，将模拟光信号转换为电信号，具体就是以最小的附加噪声及失真，将经过光纤传输后的幅度衰减、波形展宽的微弱光信号转变为电信号，并放大处理，恢复成原来的信号。

光纤不含有任何金属导体，不会感应/传输雷电能量。所以，利用光纤传输宽频段模拟射频信号，即达到了射频信号传输的目的，又隔离了雷电带来的危害。

也由于光纤不含有任何金属导体，不会感应/传输电磁炸弹能量。所以，利用光纤传输宽频段模拟射频信号，即达到了射频信号传输的目的，又隔离了电磁炸弹带来的危害。当受到电磁炸弹攻击时，最多损坏光发射机模块。这比使用射频电缆而损坏接收机等设备更廉价，更容易备份和修复。

本发明利用模拟光解调器，将模拟光信号转换为电信号，具体就是以最小的附加噪声及失真，将经过光纤传输后的幅度衰减、波形展宽的微弱光信号转变为电信号，并放大处理，恢复成原来的信号；本发明还可以与上位机交换信息，并通过光编码器转发上位机发出的控制信号。

Claims (5)

1.一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒，其特征在于：它包括光解调器、放大器和低通滤波器，所述的光解调器的输入与光传输介质连接，光解调器的输出与放大器的输入连接，放大器的输出与低通滤波器的输入连接，低通滤波器的输出与上位机连接，光解调器把接收到的光信号转换为射频电信号，放大器将射频电信号进行放大处理，低通滤波器对放大后的射频电信号进行干扰滤波，并将滤波后的射频电信号发送到上位机，由上位机对射频电信号进行分析和处理。

2.根据权利要求1所述的一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒，其特征在于：它还包括光编码器和处理模块，所述的处理模块的输入端与上位机连接，处理模块的输出与光编码器连接，光编码器的输出与光传输介质连接，处理模块通过控制端口接收上位机发送的控制命令，并通过光编码器编码后输出给前端的光发射盒；

光编码器接收光发射盒返回的信息并对其进行解码，再通过处理模块反馈给上位机处理。

3.根据权利要求1或2所述的一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒，其特征在于：它还包括电源接口，所述的电源接口通过与直流电源连接为光解调器、放大器、低通滤波器、光编码器和处理模块供电。

4.一种宽频段高灵敏度大无杂散动态范围的光接收盒的光接收方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1：光接收盒的电源接口与直流电源或交流电源适配器或太阳能电池板或蓄电池组连接，开机上电，光解调器通过光传输介质接收模拟量光信号，并把该模拟量光信号转换为射频电信号；

S2：放大器对该射频电信号进行放大处理；

S3：放大后的射频电信号经过低通滤波器滤除噪声和干扰，并通过射频输出接口将射频电信号发送给上位机。

5.根据权利要求4所述的一种射频光接收方法，其特征在于：它还包括控制步骤，所述的控制步骤包括以下子步骤：

SS1：光编码器通过光传输介质接收数字光信号，并把该数字光信号转换为电信号；

SS2：处理模块收到该电信号后，将该电信号发送给上位机；

SS3：上位机对该电信号进行分析和处理，并向光接收盒的处理模块返回控制信号；

SS4：处理模块将该控制信号转发给光编码器；

SS5：光编码器对该控制信号进行编码处理，将电信号转换为数字光信号，并由光传输介质输出。