CN111654328A - 一种基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统 - Google Patents

一种基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111654328A
CN111654328A CN202010281708.4A CN202010281708A CN111654328A CN 111654328 A CN111654328 A CN 111654328A CN 202010281708 A CN202010281708 A CN 202010281708A CN 111654328 A CN111654328 A CN 111654328A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
wireless
wired
frequency
optical
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.)
Pending
Application number
CN202010281708.4A
Other languages
English (en)
Inventor
余建军
魏一然
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 CN202010281708.4A priority Critical patent/CN111654328A/zh
Publication of CN111654328A publication Critical patent/CN111654328A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575—Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/532—Polarisation modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/54—Intensity modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/548—Phase or frequency modulation
    • H04B10/556—Digital modulation, e.g. differential phase shift keying [DPSK] or frequency shift keying [FSK]
    • H04B10/5563—Digital frequency modulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明属于无线及有线通信系统技术领域，具体为一种基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统。本发明使用倍频器和低频本振源产生无线频段载波；再利用混频器将无线信号搬频至无线频段；激光器产生激光并接入双极化马赫增德尔光调制器的光输入端，并将基带有线信号和无线信号分别接入双极化马赫增德尔光调制器的两个点输入端；通过该光调制器将有线和无线信号分别调制到光的两个正交的偏振态上；经过光纤传输后由光滤波器分离有线信号和无线信号，两者分别经过光电检测器后即可得到电域的有线信号和无线信号。即本发明系统具有结构简单，频谱利用率高，器件带宽需求低，成本低的特点，将在来未来的通信网中发挥巨大作用。

Description

一种基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统
技术领域
本发明属于无线及有线 通信系统技术领域，具体涉及为一种有线无线混合信号产生系统。
背景技术
随着多媒体服务及应用的飞速发展，对于高容量、低延时的无线通信系统需求也愈发强烈，无线通信系统也凭借其广泛的应用，深受研究者们青睐。然而高频段无线信号产生难度高，器件带宽限制大，且其通信系统损耗大，成本高等缺点限制其不能在长距离中使用。光载无线通信系统同时的解决了电器件带宽限制和长距离传输的问题，成为了5G乃至未来6G系统的核心技术。为了进一步降低通信系统成本，研究者们提出了将不同频段的有线信号与无线信号在同一系统中传输，然而这种系统需要多个光调制器以调制不同频段信号，系统结构较为复杂。
因此，本发明提出了一种基于单个光调制器的有线无线信号同时产生系统。使用倍频器和低频本振源产生无线频段载波，以降低直接产生高频本振的难度。再利用混频器将无线信号搬频至无线频段。激光器产生激光并接入双极化马赫增德尔光调制器的光输入端，并基带有线信号和无线信号分别接入双极化马赫增德尔光调制器的两个点输入端。通过双极化马赫增德尔光调制器将有线和无线信号分别调制到光的两个正交的偏振态上。经过光纤传输后通过光滤波器分离有线信号和无线信号，两者分别经过光电检测器后即可得到电域的有线信号和无线信号。
发明内容
本发明的目的是提供一种频谱利用率高、器件带宽需求低，而且结构简单、成本较低的基于单个光调制器的有线无线信号同时产生系统。
本发明提供的基于单个光调制器的有线无线信号同时产生系统，使用一个激光器产生单频率激光，接入双极化马赫增德尔光调制器的光输入端；利用本振源和倍频器产生所需的无线频段载波，通过混频器将基带信号搬频至无线频段作为无线信号，有线信号则为通过数模是转换器直接产生的基带信号；将产生的有线和无线信号分别接入双极化马赫增德尔光调制器的两个电输入端，使两者分别调制到光的两个正交的偏振态上；经过光纤传输后，在接收端利用光滤波器分离有线信号和无线信号，两者分别经过光电检测器后即可得到电域的有线信号和无线信号。
本发明提供的基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统，包括：
两个信号发生器，分别用于产生基带的无线信号及有线信号；
一个激光器，用于产生指定功率和频率的连续波激光；
本振源，用于产生单频率的电载波；
倍频器，用于对电载波倍频，使输出端频率为输入端频率的整数倍（本实例使用二倍频）；
混频器，用于将产生的基带无线信号上变频至倍频所得的无线频段；
双极化马赫增德尔光调制器，用于对激光的两个正交偏振态进行强度调制；
光滤波器，用于分离接收到的无线信号和有线信号；
光电检测器，用于检测光信号，将其转换为电信号。
所述的有线无线混合信号产生系统，其工作过程如下：
由激光器产生单一频率激光，接入双极化马赫增德尔光调制器的光输入端，作为光载波；由本振源和倍频器产生所需要的无线频段电载波，送入混频器；第一信号发生器产生基带无线信号，利用混频器将基带无线信号搬频至无线频段；第二信号发生器直接产生有线基带信号，有线信号和无线信号分别接入双极化马赫增德尔光调制器的两个电输入端，调制器将两个信号分别调至到光的两个正交偏振态上；通过掺铒光纤放大器放大光信号后，经过光纤传输；接收端，由光滤波器分离有线信号和无线信号，两者分别送入光电检测器，检测出光信号，将其转换为电信号，即得到电域的有线信号和无线信号。
本发明使用倍频器和低频本振源产生无线频段载波，以降低直接产生高频本振的难度；本发明利用激光的两个偏振态,将有线和无线信号分别调制在激光的两个正交的偏振态上，利用光滤波器分离处于不同频段的有线信号和无线信号，在完成有线无线信号产生的同时，将两套系统合二为一，简化了系统，降低了成本，增加的频谱效率。即本发明系统具有结构简单，频谱利用率高，器件带宽需求低，成本低的特点，将在来未来的通信网中发挥巨大作用。
附图说明
图1是本发明中基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统结构图。
图中标号：1为第一信号发生器，11为第二信号发生器，2为混频器，3为倍频器，4为本振源，5为激光器，6为双极化马赫增德尔光调制器，7为单模光纤，8为光滤波器，9为第一光电检测器，99为第二光电检测器。
具体实施方式
下面结合具体例子和附图，对本发明作进一步说明。
由图1所示，基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统包括：
信号发生器1，产生基带的无线信号，送人混频器2；
本振源4，产生较低频率的本振频率；
倍频器3，对本振源4产生较低频率的本振频率倍频，使输出端频率为输入端频率的整数倍；送人混频器2；
混频器2，将基带无线信号搬频至载波频率上；然后送入双极化马赫增德尔光调制器6；
信号发生器11，直接产生基带的有线信号，并送入双极化马赫增德尔光调制器6；
激光器5，产生单一频率的连续波激光，送入双极化马赫增德尔光调制器6；
双极化马赫增德尔光调制器6，对激光两个偏振态进行强度调制；
单模光纤7，用于长距离传输光信号；
光滤波器8，分离处于不同频段的有线信号和无线信号；分别送入光电检测器9、光电检测器99；
光电检测器9，进行光电转换得到有线信号；
光电检测器99，进行光电转换得到无线信号。
有线无线混合信号产生系统具体连接方式如下：
第一信号发生器1的输出端与混频器2的输入端用电缆连接，本振源4与倍频器3的输入端用电缆连接，倍频器3的输出与混频器2的另一输入端用电缆连接，混频器2的输出端与双极化马赫增德尔调制器6的电输入端用电缆连接，第二信号发生器11的输出端与双极化马赫增德尔调制器6的另一电输入端用电缆连接，激光器5与双极化马赫增德尔调制器6的光输入端用光纤连接，双极化马赫增德尔调制器6的光输出端和光纤7连接，光纤7与光滤波器8输入端连接，光滤波器8输出端与光电检测器9和光电检测器99用光纤连接。
本发明利用偏振复用和多带调制的方法产生有线无线混合信号，采用单个光调制器即可实现有线无线混合信号，结构简单，复杂度低，调制效率高。本发明可以兼顾有线信号和无线信号产生，有效降低系统复杂度和成本，提升了频谱效率。

Claims (2)

1.一种基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统，其特征在于，包括：
两个信号发生器，分别用于产生基带的无线信号及有线信号；
一个激光器，用于产生指定功率和频率的连续波激光；
本振源，用于产生单频率的电载波；
倍频器，用于对电载波倍频，使输出端频率为输入端频率的整数倍；
混频器，用于将产生的基带无线信号上变频至倍频所得的无线频段；
双极化马赫增德尔光调制器，用于对激光的两个正交偏振态进行强度调制；
光滤波器，用于分离接收到的无线信号和有线信号；
光电检测器，用于检测光信号，将其转换为电信号。
2.根据权利要求1所述的基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统，其特征在于，工作过程如下：
由激光器产生单一频率激光，接入双极化马赫增德尔光调制器的光输入端，作为光载波；由本振源和倍频器产生所需要的无线频段电载波，送入混频器；第一信号发生器产生基带无线信号，利用混频器将基带无线信号搬频至无线频段；第二信号发生器直接产生有线基带信号；有线信号和无线信号分别接入双极化马赫增德尔光调制器的两个电输入端，光调制器将两个信号分别调至到光的两个正交偏振态上；然后通过掺铒光纤放大器放大光信号后，经过光纤传输；接收端，由光滤波器分离有线信号和无线信号，两者分别送入光电检测器，检测出光信号，将其转换为电信号，即得到电域的有线信号和无线信号。
CN202010281708.4A 2020-04-11 2020-04-11 一种基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统 Pending CN111654328A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010281708.4A CN111654328A (zh) 2020-04-11 2020-04-11 一种基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010281708.4A CN111654328A (zh) 2020-04-11 2020-04-11 一种基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111654328A true CN111654328A (zh) 2020-09-11

Family

ID=72347937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010281708.4A Pending CN111654328A (zh) 2020-04-11 2020-04-11 一种基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111654328A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101090300A (zh) * 2007-07-12 2007-12-19 上海交通大学 在光载无线通信系统中产生和传输多波段信号的方法
US20100073052A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Samsung Electro-Mechanics Company, Ltd Fractional resolution integer-n frequency synthesizer
CN101714899A (zh) * 2009-09-30 2010-05-26 华南师范大学 一种光纤无线通信系统
CN102064890A (zh) * 2010-11-08 2011-05-18 武汉邮电科学研究院 一种基于偏振复用推挽调制编码的超长单跨光传输方法
US20150236790A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-20 Futurewei Technologies, Inc. Mach-Zehnder Modulator Bias Control for Arbitrary Waveform Generation
CN106301586A (zh) * 2015-05-12 2017-01-04 北京交通大学 一种具有可调谐重复频率的光学三角形脉冲发生器
CN106712857A (zh) * 2016-12-09 2017-05-24 华中科技大学 一种用于双偏振iq调制器的控制方法及系统
CN108761398A (zh) * 2018-05-31 2018-11-06 南京航空航天大学 微波光子双波段雷达探测方法及微波光子双波段雷达

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101090300A (zh) * 2007-07-12 2007-12-19 上海交通大学 在光载无线通信系统中产生和传输多波段信号的方法
US20100073052A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Samsung Electro-Mechanics Company, Ltd Fractional resolution integer-n frequency synthesizer
CN101714899A (zh) * 2009-09-30 2010-05-26 华南师范大学 一种光纤无线通信系统
CN102064890A (zh) * 2010-11-08 2011-05-18 武汉邮电科学研究院 一种基于偏振复用推挽调制编码的超长单跨光传输方法
US20150236790A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-20 Futurewei Technologies, Inc. Mach-Zehnder Modulator Bias Control for Arbitrary Waveform Generation
CN106301586A (zh) * 2015-05-12 2017-01-04 北京交通大学 一种具有可调谐重复频率的光学三角形脉冲发生器
CN106712857A (zh) * 2016-12-09 2017-05-24 华中科技大学 一种用于双偏振iq调制器的控制方法及系统
CN108761398A (zh) * 2018-05-31 2018-11-06 南京航空航天大学 微波光子双波段雷达探测方法及微波光子双波段雷达

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHENSHENG JIA ET AL: "Simultaneous Generation of Independent Wired and Wireless Services Using a Single Modulator in Millimeter-Wave-Band Radio-Over-Fiber Systems", 《IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101742738B (zh) 一种全双工光载射频RoF链路系统
CN101217316B (zh) 基于马赫曾德尔调制器的ofdm光纤无线通信方法及系统
CN111464240B (zh) 基于偏振复用强度调制器的矢量射频信号发生系统
CN101599800A (zh) 利用铌酸锂调制器产生8倍频光载毫米波的装置与方法
CN102006137B (zh) 多频率毫米波产生及在多基站光载微波通信系统中的应用方法与系统
CN110958053A (zh) 产生四倍频光载毫米波bpsk矢量信号的装置及方法
CN111585660B (zh) 基于双极化mzm调制器的太赫兹波信号发生器及通信系统
CN101714899B (zh) 一种光纤无线通信系统
CN111917475B (zh) 基于单个调制器同时提供有线和单边带无线业务的系统
CN204481832U (zh) 一种基于光梳和载波重用的rof-pon全双工系统
CN101562482B (zh) 光纤无线通信系统及其下行链路多业务毫米波的产生方法
CN101001114A (zh) 结构简单的全双工光纤无线通信系统
CN102412899B (zh) 一种高频谱利用率的偏振复用毫米波RoF系统
CN101982983A (zh) 采用半导体光放大器产生毫米波及其在光载微波通信系统中的应用方法与装置
CN115913371A (zh) 一种光子辅助太赫兹光纤无线通信实时传输系统
CN101000411A (zh) 采用直接调制激光器产生光毫米波方法及装置
CN101144916A (zh) 采用单调制器产生光毫米波方法及装置
CN111464239B (zh) 基于双二进制信号驱动调制器的pam4毫米波产生系统
CN111901040B (zh) 基于单个调制器产生多路无线和有线信号的系统
CN103199795B (zh) 一种独立非相干双激光低相位噪声16倍频信号生成装置
CN111654328A (zh) 一种基于单个光调制器的有线无线混合信号产生系统
CN111614402B (zh) 基于二进制驱动单调制器的太赫兹pam-4信号发生系统及方法
CN111555812B (zh) 采用双极化mzm调制器同时产生有线无线信号的装置及系统
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
CN106877940B (zh) 一种光信号发射端及毫米波光载无线通信系统

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200911