CN107612855B - 一种基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统 - Google Patents

一种基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107612855B
CN107612855B CN201710902355.3A CN201710902355A CN107612855B CN 107612855 B CN107612855 B CN 107612855B CN 201710902355 A CN201710902355 A CN 201710902355A CN 107612855 B CN107612855 B CN 107612855B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pam
band
signal
millimeter wave
wireless transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710902355.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107612855A (zh
Inventor
周雯
余建军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fudan University
Original Assignee
Fudan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fudan University filed Critical Fudan University
Priority to CN201710902355.3A priority Critical patent/CN107612855B/zh
Publication of CN107612855A publication Critical patent/CN107612855A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107612855B publication Critical patent/CN107612855B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明属于无线传输技术领域，具体是一种基于直接包络检测的V波段PAM‑8无线传输的系统。本发明提供无线传输的系统可以产生具有较高频率的V波段PAM‑8毫米波信号，并且无线传输9m。在系统，首先采用外差技术将两束激光在光电探测器中拍频，转变成V波段的PAM‑8毫米波信号，其中主要利用发送端的查找表技术对PAM‑8信号进行预失真处理，消除光载无线传输系统中的非线性失真，并且利用包络探测器直接检测无线传输后的PAM‑8毫米波信号，对接收信号采用CMMA技术进行均衡，进一步提高误码性能。本发明系统具有结构简单，接收端复杂度低的优势，可以应用在高速毫米波无线通信中。

Description

一种基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统
技术领域
本发明属于无线传输技术领域，具体涉及V波段PAM-8无线传输系统。
背景技术
为了满足未来无线通信高速稳定的发展需求，诸如1~10Gb/s, 需要采用更高的带宽，在V波段等高频段上产生毫米波在未来将变得十分必要，由于V波段在大气中的损耗较小，可实现短距离毫米波无线通信传输。与此同时，采用高阶调制格式传输调制信息提高频谱利用率，则可以进一步提高传输速率，诸如多阶QAM信号（例如QPSK，8QAM,16QAM）以及多阶PAM信号（例如PAM-4，PAM8）。然而，由于QAM信号存在I路和Q路两路信息，而PAM信号只有I路一路信息，因此PAM信号带宽只有QAM信号的一半，进一步提高频谱利用率。另外，相比于QAM调制格式，采用PAM调制格式具有更高的噪声容忍度。为了提高传输速率，可以采用PAM-8调制格式的毫米波信号进行无线传输。因此有必要研究如何基于一个简单的架构实现V波段PAM-8毫米波信号的无线传输。基于多阶QAM调制格式的光毫米波信号的产生以及无线传输已经得到广泛的研究，【Li X, Yu J, Xiao J, and Xu Y. “Fiber-wireless-fiberlink for 128-Gb/s PDM-16QAM signal transmission at W-band,” IEEE Photon.Technol. Lett. 2014, 26(19): 1948-1951; Li X, Yu J, Xiao J, Chi N, and Xu Y.“W-band PDM-QPSK vector signal generation by MZM-based photonic frequencyoctupling and precoding,” IEEE Photon. J., 2015, 7(4): 7101906.】。这些方案成本高，接收端数字信号处理复杂。在传统的毫米波无线传输方案中，大多采用接收端均衡算法来消除系统中非线性失真。文献【Tao L, Wang Y G, Gao Y L, Lau A P T, Chi N, andLu C. 40Gb/s CAP32 system with DD-LMS equalizer for short reach opticaltransmissions[J]. IEEE Photonics Technol. Lett. 2013, 25(23): 2346–2349.】提出的DD-LMS均衡算法解决了40-Gb/s CAP32非线性失真。文献【Liu S, Shen G, Kou Y, etal. Special cascade LMS equalization scheme suitable for 60-GHz RoFtransmission system[J]. Optics Express, 2016, 24(10):10599-10610.】提出的LMS均衡方案能够在5Gbit/s 60-GHz BPSK ROF的传输系统中消除非线性失真。该系统传输了10公里的光纤以及1.2m的无线传输。除此之外，【Fernando X N, Sesay A B. AHammerstein-type equalizer for concatenated fiber-wireless uplink[J]. IEEETransactions on Vehicular Technology, 2006, 54(6):1980-1991.】提出的Hammerstein算法以及上面提及的DD-LMS和LMS算法均是在接收端对接收信号进行的数字信号处理，极大地增大了接收端的计算量，操作复杂。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的是提供一种基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统，以实现V波段的PAM-8光毫米波信号的生成和无线传输9m。
本发明提供的基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统，首先采用外差技术将两束激光在光电探测器中拍频，转变成V波段的PAM-8毫米波信号。其中主要利用发送端的查找表（Look-up Table）技术对PAM-8信号进行预失真处理，消除光载无线传输系统中的非线性失真，并且利用包络探测器直接检测无线传输后的PAM-8毫米波信号，对接收信号采用CMMA技术进行均衡，进一步提高误码性能。因而可以应用在未来的高速毫米波无线通信系统中。
本发明所述的基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统，包括：
（1）发送端，包括：
两个提供连续波光波的自由单模激光器，频率分别为fc1和fc2；
一个数模转换器，发送数据可以采用PAM-8调制格式，将数字调制信号转换为基带模拟信号，用于为一个单驱动马赫增德尔调制器提供射频驱动；
一个电放大器，用于基带PAM-8调制信号的功率；
一个单驱动马赫增德尔调制器，用于将一个高功率的PAM-8基带信号调制到一路连续波光波上fc1；
一个保偏掺铒光纤光放大器，用于放大被马赫增德尔调制器调制后的光信号；
一个偏振控制耦合器，用于耦合调制光信号fc1和连续光信号fc2；
一个光电二极管，用于将两束光波fc1和fc2拍频转变成V波段的PAM-8毫米波信号；
一个V波段带通放大器，用于放大产生PAM-8毫米波信号的功率；
一个V波段发送天线，用于发射PAM-8毫米波信号；
（2）接收端，包括：
一个V波段接收天线，用于接收PAM-8毫米波信号；
一个V波段带通放大器，用于放大接收后的PAM-8毫米波信号；
一个包络探测器，用于直接探测PAM-8毫米波信号；
一个示波器，以从接收信号中恢复出原始的发送数据。
本发明提供的基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统，在发送端中，来自两个自由单模激光器的频率分别为fc1和fc2的两束连续波光波，其中连续光波fc1由一个单驱动马赫增德尔调制器被一个基带PAM-8信号调制，该PAM-8信号通过发送端查找表（Look-up Table）技术进行预失真处理，并进行数模转换。将经由马赫曾德尔调制器调制后的光波与另一束连续光波fc2进入偏振控制耦合器进行耦合，经由光电二极管被进一步拍频转变成V波段的PAM-8毫米波信号，再经过带通放大器放大之后进入发送天线进行发射；由接收天线接收到的PAM-8无线毫米波信号，经由一个包络探测器进行直接检测，以从中恢复出原始的发送数据。
上述基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统，生成的V波段PAM-8毫米波信号可以无线传输9m。
上述基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统，发射的基带PAM-8信号通过发送端查找表（Look-up Table）技术进行预失真处理。
上述基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统，其中的PAM-8毫米波信号是利用外差技术将调制后的光波fc1与另一束未调制光波fc2在光电二极管中拍频产生。
上述基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统，在接收端将接收到的PAM-8无线毫米波信号经由一个包络探测器进行直接检测。
上述基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统，在接收端，对接收信号采用CMMA技术进行均衡，进一步提高误码性能。
本发明将发送端的查找表预失真技术以及接收端的CMMA均衡技术相结合，实现V波段PAM-8毫米波信号无线传输9m，其具有结构简单，接收端复杂度低的优势，可以应用在高速毫米波无线通信中。
附图说明
图1 是本发明提出的基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统架构。
图中标号： 1为单模激光器，2为单模激光器，3为单驱动马赫增德尔调制器，4为电放大器，5为保偏掺铒光纤放大器，6为偏振控制耦合器，7为光电二极管，8为V波段带通放大器，9为V波段发射天线，10为V波段接收天线，11为V波段带通放大器，12为包络探测器，13为示波器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作具体说明。
图1所示为基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统架构，它包括：
在发送端中，来自一个自由单模激光器2的频率为fc1的连续波光波被单驱动马赫增德尔调制器3调制。经过Look-up Table技术预失真处理的基带PAM-8信号经过电放大器4放大后用来驱动马赫增德尔调制器3，调制后的光波fc1经过保偏掺铒光纤放大器5放大后，与另一个自由单模激光器1输出的连续光波fc2一同耦合进入偏振控制耦合器6，再经由光电二极管7被进一步拍频转变成V波段的PAM-8毫米波信号。PAM-8毫米波信号经由一个V波段带通大器8放大后进入V波段发射天线9进行发送，由接受天线10接收后的PAM-8信号再进入一个V波段带通大器11进行放大后，由一个包络探测器12直接检测，最后由一个示波器13存储接收信号，以从中恢复出原始的发送数据。
总之，本发明所述的基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统架构可以实现V波段PAM-8毫米波信号的产生以及无线传输9m，适合于未来的高速毫米波无线通信中。

Claims (2)

1.一种基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统,其特征在于，包括：
（1）发送端，包括：
两个提供连续波光波的自由单模激光器，频率分别为fc1和fc2；
一个数模转换器，发送数据采用PAM-8调制格式，将数字调制信号转换为基带模拟信号，用于为一个单驱动马赫增德尔调制器提供射频驱动；
一个电放大器，用于放大基带PAM-8调制信号的功率；
一个单驱动马赫增德尔调制器，用于将一个高功率的PAM-8基带信号调制到一路连续波光波fc1上；
一个保偏掺铒光纤光放大器，用于放大被单驱动马赫增德尔调制器调制后的光信号；
一个偏振控制耦合器，用于耦合调制光信号fc1和连续光信号fc2；
一个光电二极管，用于将两束光波fc1和fc2拍频转变成V波段的PAM-8毫米波信号；
一个V波段带通放大器，用于放大产生的PAM-8毫米波信号的功率；
一个V波段发送天线，用于发射PAM-8毫米波信号；
（2）接收端，包括：
一个V波段接收天线，用于接收PAM-8毫米波信号；
一个V波段带通放大器，用于放大接收后的PAM-8毫米波信号；
一个包络探测器，用于直接探测PAM-8毫米波信号；
一个示波器，以从接收信号中恢复出原始的发送数据；
在发送端中，来自两个自由单模激光器的频率分别为fc1和fc2的两束连续波光波，其中连续光波fc1由一个单驱动马赫增德尔调制器被一个基带PAM-8信号调制，该PAM-8信号通过发送端查找表技术进行预失真处理，并进行数模转换；将经由单驱动马赫增德尔调制器调制后的光波与另一束连续光波fc2进入偏振控制耦合器进行耦合，经由光电二极管被进一步拍频转变成V波段的PAM-8毫米波信号，再经过带通放大器放大之后进入发送天线进行发射；由接收天线接收到的PAM-8无线毫米波信号，经由一个包络探测器进行直接检测，以从中恢复出原始的发送数据；
在接收端，对接收信号采用CMMA技术进行均衡，进一步提高误码性能。
2.根据权利要求1所述的基于直接包络检测的V波段PAM-8无线传输系统，其特征在于，生成的V波段PAM-8毫米波信号无线传输距离为 9m。
CN201710902355.3A 2017-09-29 2017-09-29 一种基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统 Active CN107612855B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710902355.3A CN107612855B (zh) 2017-09-29 2017-09-29 一种基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710902355.3A CN107612855B (zh) 2017-09-29 2017-09-29 一种基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107612855A CN107612855A (zh) 2018-01-19
CN107612855B true CN107612855B (zh) 2020-09-29

Family

ID=61057875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710902355.3A Active CN107612855B (zh) 2017-09-29 2017-09-29 一种基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107612855B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111835372B (zh) * 2019-04-18 2023-06-30 北京小米移动软件有限公司 一种射频电路及无线通信设备
CN113114375B (zh) * 2021-04-30 2022-07-26 网络通信与安全紫金山实验室 一种光子太赫兹通信方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205249235U (zh) * 2015-12-31 2016-05-18 深圳深银科技有限公司 一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统
CN106664264A (zh) * 2014-07-10 2017-05-10 高通股份有限公司 使用双极脉冲振幅调制的数据链路功率降低技术

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8516331B2 (en) * 2010-01-29 2013-08-20 Broadcom Corporation Systems for high-speed backplane applications using FEC encoding
CN104219192A (zh) * 2014-10-11 2014-12-17 北京邮电大学 降低非对称截断正交频分复用信号峰均比的方法
US9735883B2 (en) * 2015-10-09 2017-08-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Intensity modulated direct detection optical transceiver

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106664264A (zh) * 2014-07-10 2017-05-10 高通股份有限公司 使用双极脉冲振幅调制的数据链路功率降低技术
CN205249235U (zh) * 2015-12-31 2016-05-18 深圳深银科技有限公司 一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EML-based IM/DD 400G (4×112.5-Gbit/s) PAM-4 over 80 km SSMF based on linear pre-equalization and nonlinear LUT pre-distortion for inter-DCI applications;Junwen Zhang等;《2017 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition》;20170601;第1-3部分和图1 *
多维多阶调制技术在光载无线通信系统中的应用研究;陈烙;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20170831;第I136-82页第2-4章 *
陈烙.多维多阶调制技术在光载无线通信系统中的应用研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》.2017,第I136-82页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107612855A (zh) 2018-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ionescu et al. 74.38 Tb/s transmission over 6300 km single mode fiber with hybrid EDFA/Raman amplifiers
Chen et al. Single-wavelength and single-photodiode 700 Gb/s entropy-loaded PS-256-QAM and 200-GBaud PS-PAM-16 transmission over 10-km SMF
Zhu et al. Ultra-wideband fiber-THz-fiber seamless integration communication system toward 6G: architecture, key techniques, and testbed implementation
Puerta et al. Optically generated single side-band radio-over-fiber transmission of 60Gbit/s over 50m at W-band
Wang et al. High-speed PS-PAM8 transmission in a four-lane IM/DD system using SOA at O-band for 800G DCI
Puerta et al. Demonstration of 352 Gbit/s photonically-enabled D-band wireless delivery in one 2× 2 MIMO system
Wang et al. Delivery of polarization-division-multiplexing wireless millimeter-wave signal over 4.6-km at W-band
Rahman et al. Record field demonstration of C-band multi-terabit 16QAM, 32QAM and 64QAM over 762km of SSMF
CN107612855B (zh) 一种基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统
Sowailem et al. 770-Gb/s PDM-32QAM coherent transmission using InP dual polarization IQ modulator
Pittala et al. 800ZR+ DWDM demonstration over 600km G. 654D fiber enabled by adaptive nonlinear TripleX equalization
Dat et al. Transparent fiber–radio–fiber bridge at 101 GHz using optical modulator and direct photonic down-conversion
Ding et al. 104-m terahertz-wave wireless transmission employing 124.8-Gbit/s PS-256QAM signal
Yu et al. 400G/channel 50-GHz WDM coherent transmission: PS 64QAM versus hybrid 32/64QAM
Zhao et al. Probabilistically shaped 64QAM OFDM signal transmission in a heterodyne coherent detection system
Zhu et al. Delivery of 40 Gbit/s W-band signal over 4600 m wireless distance employing advanced digital signal processing
Hamaoka et al. 173.7-Tb/s triple-band WDM transmission using 124-channel 144-gbaud signals with SE of 9.33 b/s/Hz
Ding et al. High-speed and long-distance photonics-aided terahertz wireless communication
Shi et al. 112 Gb/s/λ CAP Signals Transmission over 480 km in IM-DD System
Shi et al. 4096-QAM OFDM THz-over-fiber MIMO transmission using delta-sigma modulation
Cai et al. RF pilot tone phase noise cancellation based on DD-MZM SSB modulation for optical heterodyne RoF link
Zhou et al. PAM-4 wireless transmission based on look-up-table pre-distortion and CMMA equalization at V-band
Kanno et al. 100-GHz and 300-GHz coherent radio-over-fiber transmission using optical frequency comb source
CN110429986B (zh) 一种基于单边带调制的多通道毫米波产生及无线传输系统
Yang et al. 41.7-Gb/s D-band signals wireless delivery over 4.6 km distance based on photonics-aided technology

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant