CN111901043B - 一种基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法,包括，步骤1：激光器发出光载波S1；步骤2：射频输入信号S2通过相位调制器调制激光器输出的光信号S1，从而得到并输出相位调制信号S3；步骤3：相位调制信号S3经过三阶交调失真抑制器后输出载波边带比一定的单边带相位调制信号S4；步骤4：光电探测器对信号S4解调实现输出射频信号S5中三阶交调失真的抑制，光带探测器的输出信号输入到频谱仪中进行分析。其中，三阶交调失真抑制器通过对信号的器幅频处理后得到光载波与+2阶边带幅度1:9的单边带信号，通过所述步骤4中光电探测器对信号的提取，用于提高无杂散动态范围链路的无杂散动态范围。
Description
技术领域
本发明涉及光通信领域和微波光子的技术领域，尤其涉及一种基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法。
背景技术
微波光子技术，MWP，Microwave Photonics，利用光学技术对微波信号进行传输、处理和应用，结合了微波技术精细和光子技术宽带的优点，在卫星通讯、广播电视、光控相控阵天线以及导航等众多军用以及民用领域都得到了广泛的应用。光载无线系统，ROF:radio-over-fiber，是微波光子技术的重要应用之一，通常由中心局、光纤链路和远端天线单元所构成。ROF通过将射频信号调制到光信号上并通过光纤进行传输，最后在远端天线单元利用光电探测器将其解调成射频信号进行发射。借助于光纤超大带宽、低传输损耗的优势，ROF在共享一个中心局的同时可实现多基站的远端分布，在保证用户带宽的前提下极大的降低了运营成本、优化了系统架构。
无杂散动态范围，SFDR，spurious-free dynamic range，是衡量ROF链路的一个重要性能指标，其定义为在输出功率大于噪声功率并且输入交调失真功率小于噪声功率条件下的相应的射频信号输入功率范围。因此，交调失真限制了输入射频信号的SFDR，决定了ROF链路系统对大功率输入信号的线性容忍度。在双音信号的输入情况下，调制器非线性所产生的三阶交调失真，IMD3，Third order intermodulation distortion，频率项在频域上距离基频项非常近，难以直接通过滤波器滤除，是限制ROF链路SFDR的主要因素。因此，如何实现IMD3的抑制成为了实现ROF链路动态范围提升所亟需解决的问题。
为了实现大动态的ROF链路，研究人员针对IMD3的抑制提出了许多不同的方法。早期在电域上有基于前馈预失真、数字信号处理DSP等IMD3抑制方法(Y.T.Moon,J.W.Jang,etal."Simultaneous noise anddistortion reduction of a broadband opticalfeedforward transmitter for multi-service operation in radio-over-fibersystems,"Opt.Express,vol.15,pp.12167-12173(2007)；T.R.Clark and M.L.Dennis,Coherent optical phase-modulation link,"IEEE Photonics Technol.Lett.,vol.19,pp.1206-1208(2007))。但是存在使用频率受限，带宽窄等缺点，难以适应ROF链路高频宽带化的发展需要。在光域上的IMD3抑制方法有并联马赫曾德尔调制器MZM方案、偏振调制正交分路方案、Sagnac环方案、自动增益控制方案等(Sun J,Yu L,Zhong Y.“A singlesideband radio-over-fiber system with improved dynamic range incorporating adual-electrode dual-parallel Mach-Zehnder modulator,”OpticsCommunications.336:315-318(2015)；Chen X,Li W,Yao J.“Microwave Photonic LinkWith Improved Dynamic Range Using a Polarization Modulator,”IEEE PhotonicTechnolog Letters,25(14):1373-1376(2013)；ZiHang Zhu,YongJun Li,Shang HongZhao,et al.“Broadband Linearized analog tersatellite microwave photonic linkusing a polarization modulator in a Sagnac Loop,”Applied Optics,55(5):1022-1028(2016))，但是多数方案的结构复杂，且只适用于某一类型的调制。而不同类型的调制器使用会引入缺陷，譬如：MZM会存在直流偏置点的漂移问题；PM不存在偏置点漂移但无法直接实现解调。另外，双边带的调制模式会引入色散导致的功率周期性衰减问题，不适合ROF的远距离信号传输应用。
发明内容
为此，本发明提供一种基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法，用以克服现有技术中ROF链路中的IMD3抑制问题并避免在远距离传输时所导致的周期性功率衰减的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法,包括：
步骤1：激光器发出光载波S1；
步骤2：射频输入信号S2通过相位调制器调制激光器输出的光信号S1，从而得到并输出相位调制信号S3；
步骤3：相位调制信号S3经过三阶交调失真抑制器后输出载波边带比一定的单边带相位调制信号S4；
步骤4：光电探测器对信号S4解调实现输出射频信号S5中三阶交调失真的抑制，光带探测器的输出信号输入到频谱仪中进行分析；
其中，所述步骤1中，激光器输出光载波，经所述步骤2的相位调制器调制后调频信号到光载波上，经相位调制器调制后的信号输出到三阶交调失真抑制器中，所述步骤3中，三阶交调失真抑制器通过对信号的器幅频处理后得到光载波与+2阶边带幅度1:9的单边带信号，经三阶交调失真抑制器抑制后的信号输出到光电探测器中，所述光电探测器调解出三阶交调失真抑制器受到抑制的信号，通过所述步骤4中对信号的提取，用于提高无杂散动态范围链路的无杂散动态范围。
进一步地，所述步骤1中激光器输出的光载波S1信号为：
其中，Ec为光载波S1的光场，TM为整个系统传输产生的衰减系数，PIN为激光器输出的光功率，j是虚数，e是自然常数，ωc是光载波的角频率，t为时间变量，m为调制指数。
进一步地，所述步骤2中，在双音测试的情况下，输入的双音信号S2可表示为：
VE＝VRF[sin(ω1t)+sin(ω2t)]
其中，VE为双音信号的幅度，ω1和ω2为双音信号的频率，t表示时间变量，VRF为峰值电压。
进一步地，所述步骤2中，利用贝塞尔展开式进行展开，则相位调制器输出的调制信号S3可表示为：
其中，EPM为相位调制信号的光场，Jn为n阶贝塞尔函数，j为虚数，e是自然常数，ωc为光载波的角频率，t表示时间变量，TM为整个系统传输产生的衰减系数，ω1和ω2为双音信号的角频率，PIN为激光器输出的光功率，调制指数
n1、n2为整数，VRF为双音信号峰值电压，Vπ为调制器的半波电压。
进一步地，所述步骤3中，利用三阶交调失真抑制器滤出上边带，并且使光载波得到衰减；预设光载波功率的可控衰减度为x(dB)，+2阶边带功率的可控衰减度为z(dB)，而+1阶边带功率受链路影响得到不可控衰减幅度为y(dB)，令
三阶交调失真抑制器输出的上边带光场信号表示为：
其中，ES4为三阶交调失真抑制器输出的光场，Jn表示n阶贝塞尔函数，j是虚数，e是自然常数，ωc是光载波的角频率，TM为整个系统传输产生的衰减系数，ω1和ω2为双音信号的角频率，PIN为激光器输出的光功率，j是虚数，e是自然常数，ωc是光载波的角频率，t表示时间变量。
进一步地，所述步骤3中，三阶交调失真抑制器处理后的光载波与+2阶边带幅度比选定包括：预设光载波频率为ω0，频率为ω1和ω2的双音输入情况下，对于相位调制或者马赫增德尔调制器的上边带信号，出现的光场频率项为载波频率项、1阶频率项和2阶频率项，其中，载波频率项为：ω0+ω1-ω2、ω0、ω0+ω2-ω1阶频率项为：ω0+2ω1-ω2、ω0+ω1、ω0+ω2、ω0+2ω2-ω1阶频率项为：ω0+2ω1、ω0+ω1+ω2、ω0+2ω2通过载波频率项和1阶频率项与1阶频率项和2阶频率项拍频得到的三阶交调失真的失真量符号相反，使之代数和为零，能够得出无杂散动态范围提升条件下的载波与边带的幅度关系，从而得出光载波与+2阶边带的功率衰减度。
进一步地，所述步骤4中，在只考虑基频项ω1和三阶交调项2ω1-ω2，化简J1J1≈2J2J0，则最终光电探测器输出的射频信号表示为：
其中，IS5表示光电探测器解调输出的电流信号，Jn表示n阶贝塞尔函数，TM为整个系统传输产生的衰减系数，ω1和ω2为双音信号的角频率，PIN为激光器输出的光功率，α、β、γ依次为光载波、+1阶边带、+2阶边带的幅度衰减倍数的真值，t为时间变量。
进一步地，所述激光器的输出端与所述相位调制器输入端连接，所述相位调制器输出端与三阶交调失真抑制器输入端连接，所述三阶交调失真抑制器的输出端与所述光电探测器输入端连接。
进一步地，所述三阶交调失真抑制器包括环形器、相移布拉格光栅、布拉格光栅、光衰减器、3dB光耦合器；其中，所述环形器包括第一端口、第二端口和第三端口；
进一步地，环形器的第一端口与光输入端连接，所述环形器的第二端口与相移布拉格光栅输入端连接，所述相移布拉格光栅的输出端与光衰减器输入端连接，所述光衰减器的输出端与3dB光耦合器输入端连接；所述环形器的第三端口与布拉格光栅输入端连接，所述布拉格光栅输出端与3dB光耦合器输入端连接，3dB光耦合器输出端为三阶交调失真抑制器的输出端；光调制信号输入到所述环形器第一端口，所述环形器第二端口输出信号经过相移布拉格光栅使光载波信号透射通过后输入到光衰减器中，正负边带反射至第三端口后输入到布拉格光栅中，再利用布拉格光栅作为滤波器滤出+1、+2阶边带。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供一种基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法，其中，激光器输出光载波，光载波经相位调制器调制后调频信号到光载波上，经相位调制器调制后的信号输出到三阶交调失真抑制器中，通过IMD3抑制器幅频处理后得到光载波与+2阶边带幅度1:9的单边带信号，通过对单边带信号的解调得到IMD3受到抑制的信号，从而提升ROF链路的无杂散动态范围，从而提升ROF链路中的IMD3抑制问题。
进一步地，激光器发出的光载波为S1输入到相位调制器进行调制，射频输入信息为S2，S2经过相位调制器对S1调制，从而得到调制后的光信号S3，相位调制后的S3信号经过三阶交调失真抑制器进行抑制，输出载波边带比一定的单边带相位调制信号S4，最后经光电探测器解调实现输出射频信号S5中三阶交调失真的抑制。通过三阶交调失真抑制器处理后的光载波与+2阶边带幅度比选定的具体步骤如下：预设光载波频率为ω0，频率为ω1和ω2的双音输入情况下，对于相位调制或者马赫增德尔调制器的上边带信号，出现的光场频率项为载波频率项、1阶频率项和2阶频率项，其中，载波频率项为：ω0+ω1-ω2、ω0、ω0+ω2-ω11阶频率项为：ω0+2ω1-ω2、ω0+ω1、ω0+ω2、ω0+2ω2-ω1阶频率项为：ω0+2ω1、ω0+ω1+ω2、ω0+2ω2通过载波频率项和1阶频率项与1阶频率项和2阶频率项拍频得到的三阶交调失真的失真量符号相反，因此使之代数和为零，即可求出无杂散动态范围提升条件下的载波与边带的幅度关系，即可求出对光载波与+2阶边带的功率衰减度，从而避免在远距离传输时导致的周期性功率衰减。
附图说明
图1为本发明所述的基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法的流程框图；
图2为本发明所述的三阶交调失真结构示意图；
图3a为本发明所述的输入射频功率相同情况下，相位调制器直接滤出上边带解调方案图；
图3b为本发明所述的输入射频功率相同情况下，本发明所提基础单边带调制的无杂散动态范围的Optisystem仿真图；
图4为本发明所述的输入射频功率变化情况下，系统无杂散动态范围的结果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
首先，对本说明书一个或多个实施例涉及的名词术语进行解释。
ROF：英文全称：radio-over-fiber，中文全称：光载无线通信，在中心站将微波调制到激光上，之后调制后的光波通过复杂的光纤链路进行传输，到达基站后，光电转换将微波信号解调，再通过天线发射供用户使用。
SFDR：英文全称：spurious-free dynamic range，中文全称：无杂散动态范围，衡量的只是相对于转换器满量程范围dBFS或输入信号电平dBc的最差频谱伪像，是转换器的主要性能指标之一，改善转换器的无杂散动态范围对提高转换器的性能具有很重要的作用。
IMD3：英文全称：Third order intermodulation distortion，中文全称：三阶交调失真，在射频或微波多载波通讯系统中，三阶交调截取点IP3(Third-order InterceptPoint)是一个衡量线性度或失真的重要指标。
RF：英文全称：Radio Frequency，中文全称：射频，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300kHz～300GHz之间。射频就是射频电流，简称RF，它是一种高频交流变化电磁波的简称。
请参阅图1所示，本发明实施例中提出了一种基于单边带调制的无杂散动态范围提示方法，包括：
步骤1：激光器发出光载波S1；
步骤2：射频输入信号S2通过相位调制器调制激光器输出的光信号S1，从而得到并输出相位调制信号S3；
步骤3：相位调制信号S3经过三阶交调失真抑制器后输出载波边带比一定的单边带相位调制信号S4；
步骤4：光电探测器对信号S4解调实现输出射频信号S5中三阶交调失真的抑制，光带探测器的输出信号输入到频谱仪中进行分析。
具体而言，一种基于单边带调制的无杂散动态范围提示方法包括激光器、相位调制器、三阶交调失真抑制器和光电探测器，其中，激光器的输出端与相位调制器输入端连接，相位调制器输出端与三阶交调失真抑制器输入端连接，三阶交调失真抑制器的输出端与光电探测器连接。
具体而言，本发明实施例中，激光器输出光载波，经相位调制器调制后调频信号到光载波上，经相位调制器调制后的信号输出到三阶交调失真抑制器中，三阶交调失真抑制器通过对信号的幅频处理后得到光载波与+2阶边带幅度1:9的单边带信号，经三阶交调失真抑制器抑制后的信号输出到光电探测器中，通过光电探测器调解出三阶交调失真抑制器受到抑制的信号，通过这些信号的提取从而提高无杂散动态范围链路的无杂散动态范围。
具体而言，激光器输出光载波，本发明实施例中激光器为分布式反馈激光器，但本发明并不限定激光器的具体类型，一切以具体实施为准。激光器发出的光载波为S1输入到相位调制器进行调制，射频输入信息为S2，S2经过相位调制器对S1调制，从而得到调制后的光信号S3，相位调制后的S3信号经过三阶交调失真抑制器进行抑制，输出载波边带比一定的单边带相位调制信号S4，最后经光电探测器解调实现输出射频信号S5中三阶交调失真的抑制。
步骤1中，激光器输出的光载波S1信号为：
其中，Ec为光载波S1的光场，TM为整个系统传输产生的衰减系数，PIN为激光器输出的光功率，j是虚数，e是自然常数，ωc是光载波的角频率，t为时间变量。
步骤2中，在双音测试的情况下，输入的双音信号S2可表示为：
VE＝VRF[sin(ω1t)+sin(ω2t)]
其中，VE为双音信号的幅度，ω1和ω2为双音信号的频率，t表示时间变量，VRF为峰值电压。
然后，利用贝塞尔展开式进行展开，则相位调制器输出的调制信号S3可表示为：
其中，EPM为相位调制信号的光场，Jn为n阶贝塞尔函数，j为虚数，e是自然常数，ωc为光载波的角频率，t表示时间变量，TM为整个系统传输产生的衰减系数，ω1和ω2为双音信号的角频率，PIN为激光器输出的光功率，调制指数
n1、n2为整数，VRF为双音信号峰值电压，Vπ为调制器的半波电压。
步骤3中，利用三阶交调失真抑制器滤出上边带，并且使光载波得到衰减。预设光载波功率的可控衰减度为x(dB)，+2阶边带功率的可控衰减度为z(dB)，而+1阶边带功率受链路影响得到不可控衰减幅度为y(dB)，令
阶交调失真抑制器输出的上边带光场信号可表示为：
其中，ES4为三阶交调抑制器输出的光场，Jn表示n阶贝塞尔函数，j是虚数，e是自然常数，ωc是光载波的角频率，TM为整个系统传输产生的衰减系数，ω1和ω2为双音信号的角频率，PIN为激光器输出的光功率，调制指数
n1、n2为整数，VRF为双音信号峰值电压，Vπ为调制器的半波电压，t表示时间变量；
步骤4中，如果只考虑基频项ω1和三阶交调项2ω1-ω2，进一步化简J1J1≈2J2J0，则最终光电探测器输出的射频信号可表示为：
其中，IS5表示光电探测器解调输出的电流信号，TM为整个系统传输产生的衰减系数，PIN为激光器输出的光功率，Jn表示n阶贝塞尔函数，ω1和ω2为双音信号的角频率，α、β、γ依次为光载波、+1阶边带、+2阶边带的幅度衰减倍数的真值，t为时间变量；
因此，调谐三阶交调失真抑制器使9α＝γ时，即可实现三阶交调失真的抑制，从而达到提高无杂散动态范围的效果。
请参阅图2所示，本发明实施例中，三阶交调失真抑制器包括环形器、相移布拉格光栅、布拉格光栅、光衰减器、3dB光耦合器。其中，1是环形器，2是相移布拉格光栅，3是三阶交调失真抑制器，4是布拉格光栅，5是3dB光耦合器。其中，环形器包括第一端口、第二端口和第三端口。环形器的第一端口与光输入端连接，环形器的第二端口与相移布拉格光栅输入端连接，相移布拉格光栅的输出端与光衰减器输入端连接，光衰减器的输出端与3dB光耦合器输入端连接；环形器的第三端口与布拉格光栅输入端连接，布拉格光栅输出端与3dB光耦合器输入端连接，3dB光耦合器输出端即为三阶交调失真抑制器的输出端；本发明实施例中光滤波器为布拉格光栅，在实际应用中，也可以选用其他的光过滤器，具体以实际实施现场为准。
光调制信号输入到环形器第一端口，环形器第二端口输出信号经过相移布拉格光栅使光载波信号透射通过后输入到光衰减器中，正负边带反射至第三端口后输入到布拉格光栅中，再利用布拉格光栅作为滤波器滤出+1、+2阶边带。通过调节光衰减器的衰减指数可以实现控制光载波和+1、+2阶边带的比值。此时链路中β＝γ＝1，可以得到
时可实现三阶交调失真抑制。
具体而言，经过三阶交调失真抑制器处理后的光载波与+2阶边带幅度比选定的具体步骤如下：预设光载波频率为ω0，频率为ω1和ω2的双音输入情况下，对于相位调制或者马赫增德尔调制器的上边带信号，出现的光场频率项为载波频率项、1阶频率项和2阶频率项，其中，
载波频率项为：ω0+ω1-ω2、ω0、ω0+ω2-ω1
1阶频率项为：ω0+2ω1-ω2、ω0+ω1、ω0+ω2、ω0+2ω2-ω1
2阶频率项为：ω0+2ω1、ω0+ω1+ω2、ω0+2ω2
载波频率项和1阶频率项与1阶频率项和2阶频率项拍频得到的三阶交调失真的失真量符号相反，因此使之代数和为零，即可求出无杂散动态范围提升条件下的载波与边带的幅度关系，即可求出对光载波与+2阶边带的功率衰减度。
请参阅图3a和图3b所示，在相同射频输入功率的情况下，相位调制后直接滤出上边带解调方案和所提方案的Optisystem仿真对比图。当射频输入功率为15.4dBm时，未优化的方案中三阶交调失真的抑制比为27dB，所提优化方案中三阶交调失真的抑制比为62dB，抑制比改善了35dB。
请参阅图4所示，本发明实施例中，在不同射频输入功率情况下进行Optisystem仿真分析得到的无杂散动态范围拟合结果图。在噪底为-166dBm的情况下，所提方案的无杂散动态范围可达到130dB·Hz4/5。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法,其特征在于，包括：
步骤1：激光器发出光载波S1；
步骤2：射频输入信号S2通过相位调制器调制激光器输出的光信号S1，从而得到并输出相位调制信号S3；
步骤3：相位调制信号S3经过三阶交调失真抑制器后输出载波边带比一定的单边带相位调制信号S4；
步骤4：光电探测器对信号S4解调实现输出射频信号S5中三阶交调失真的抑制，光带探测器的输出信号输入到频谱仪中进行分析；
其中，所述步骤1中，激光器输出光载波，经所述步骤2的相位调制器调制后调频信号到光载波上，经相位调制器调制后的信号输出到三阶交调失真抑制器中，所述步骤3中，三阶交调失真抑制器通过对信号的器幅频处理后得到光载波与+2阶边带幅度1:9的单边带信号，经三阶交调失真抑制器抑制后的信号输出到光电探测器中，所述光电探测器调解出三阶交调失真抑制器受到抑制的信号，通过所述步骤4中对信号的提取，用于提高无杂散动态范围链路的无杂散动态范围；
所述三阶交调失真抑制器包括环形器、相移布拉格光栅、布拉格光栅、光衰减器、3dB光耦合器；其中，所述环形器包括第一端口、第二端口和第三端口；
环形器的第一端口与光输入端连接，所述环形器的第二端口与相移布拉格光栅输入端连接，所述相移布拉格光栅的输出端与光衰减器输入端连接，所述光衰减器的输出端与3dB光耦合器输入端连接；所述环形器的第三端口与布拉格光栅输入端连接，所述布拉格光栅输出端与3dB光耦合器输入端连接，3dB光耦合器输出端为三阶交调失真抑制器的输出端；光调制信号输入到所述环形器第一端口，所述环形器第二端口输出信号经过相移布拉格光栅使光载波信号透射通过后输入到光衰减器中，正负边带反射至第三端口后输入到布拉格光栅中，再利用布拉格光栅作为滤波器滤出+1、+2阶边带。
2.根据权利要求1所述的基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法,其特征在于，所述步骤1中激光器输出的光载波S1信号为：
其中，Ec为光载波S1的光场，TM为整个系统传输产生的衰减系数，PIN为激光器输出的光功率，j是虚数，e是自然常数，ωc是光载波的角频率，t为时间变量，m为调制指数。
3.根据权利要求1所述的基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法,其特征在于，所述步骤2中，在双音测试的情况下，输入的双音信号S2可表示为：
VE＝VRF[sin(ω1t)+sin(ω2t)]
其中，VE为双音信号的幅度，ω1和ω2为双音信号的频率，t表示时间变量，VRF为峰值电压。
4.根据权利要求3所述的基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法,其特征在于，所述步骤2中，利用贝塞尔展开式进行展开，则相位调制器输出的调制信号S3可表示为：
其中，EPM为相位调制信号的光场，Jn为n阶贝塞尔函数，j为虚数，e是自然常数，ωc为光载波的角频率，t表示时间变量，TM为整个系统传输产生的衰减系数，ω1和ω2为双音信号的角频率，PIN为激光器输出的光功率，调制指数
n1、n2为整数，VRF为双音信号峰值电压，Vπ为调制器的半波电压。
5.根据权利要求1所述的基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法,其特征在于，所述步骤3中，利用三阶交调失真抑制器滤出上边带，并且使光载波得到衰减；预设光载波功率的可控衰减度为x(dB)，+2阶边带功率的可控衰减度为z(dB)，而+1阶边带功率受链路影响得到不可控衰减幅度为y(dB)，令
三阶交调失真抑制器输出的上边带光场信号表示为：
其中，ES4为三阶交调失真抑制器输出的光场，Jn表示n阶贝塞尔函数，j是虚数，e是自然常数，ωc是光载波的角频率，TM为整个系统传输产生的衰减系数，ω1和ω2为双音信号的角频率，PIN为激光器输出的光功率，t表示时间变量。
6.根据权利要求5所述的基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法,其特征在于，所述步骤3中，三阶交调失真抑制器处理后的光载波与+2阶边带幅度比选定包括：预设光载波频率为ω0，频率为ω1和ω2的双音输入情况下，对于相位调制或者马赫增德尔调制器的上边带信号，出现的光场频率项为载波频率项、1阶频率项和2阶频率项，其中，载波频率项为：ω0+ω1-ω2、ω0、ω0+ω2-ω1阶频率项为：ω0+2ω1-ω2、ω0+ω1、ω0+ω2、ω0+2ω2-ω1阶频率项为：ω0+2ω1、ω0+ω1+ω2、ω0+2ω2通过载波频率项和1阶频率项与1阶频率项和2阶频率项拍频得到的三阶交调失真的失真量符号相反，使之代数和为零，能够得出无杂散动态范围提升条件下的载波与边带的幅度关系，从而得出光载波与+2阶边带的功率衰减度。
7.根据权利要求1所述的基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法,其特征在于，所述步骤4中，在只考虑基频项ω1和三阶交调项2ω1-ω2，化简J1J1≈2J2J0，则最终光电探测器输出的射频信号表示为：
其中，IS5表示光电探测器解调输出的电流信号，Jn表示n阶贝塞尔函数，TM为整个系统传输产生的衰减系数，ω1和ω2为双音信号的角频率，PIN为激光器输出的光功率，α、β、γ依次为光载波、+1阶边带、+2阶边带的幅度衰减倍数的真值，t为时间变量。
8.根据权利要求1所述的基于单边带调制的无杂散动态范围提升方法,其特征在于，所述激光器的输出端与所述相位调制器输入端连接，所述相位调制器输出端与三阶交调失真抑制器输入端连接，所述三阶交调失真抑制器的输出端与所述光电探测器输入端连接。
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