CN111982167B - 一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法 - Google Patents

一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法,装置包括发射端、信号传输部分和接收端。发射端包括激光器、第一乘法器和马赫曾德尔调制器;信号处理部分包括单模光纤和色散补偿光纤;接收端包括光电二极管、本地振荡器、第二乘法器和低通滤波器。基带信号传输时,以三角锯齿波信号作为副载波将基带信号经信号传输部分传输到接收端;接收端的光电二极管进行信号的光电转换,经本地振荡器和低通滤波器处理后得到最终的基带信号。本发明实现了基带信号的远程传输,最终的基带信号的误码率很低,且能够简单有效抑制信号传输过程中马赫曾德尔调制器对信号的非线性损伤。

Description

一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法
技术领域
本发明涉及光通信领域,特别是涉及一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法。
背景技术
近年来,随着数据业务的迅速增长,人们对数据传输速率和系统容量带宽的需求也越来越高,RoF(Radio-over-Fiber)光载无线通信系统以高传输速率和大容量带宽等优点成为近几年的研究热点。在RoF系统中,常用的电光调制器件为马赫曾德尔调制器,但马赫曾德尔调制器的传输函数为非线性,在利用其进行调制时,被调制信号会产生边带分量,对被调制信号的传输产生严重干扰。因此如何有效抑制RoF系统中的非线性损伤,提高信号传输可靠性倍受关注。
对于该问题的研究,目前有以下几种主流技术:
1)使用双平行马赫曾德尔调制器在电光调制过程中抑制三阶交调分量。三阶交调分量通常位于信号带宽之内无法滤除,会对信号的传输与解调产生干扰。通过调节双平行马赫曾德尔调制器的三个偏置电压抑制三阶交调分量,可有效改善信号受到的非线性损伤。
2)采用预失真方案对RoF系统的整体非线性进行改善。预失真技术在发射端使信号产生一个初始相移和幅度,与信号传输后产生的非线性相移和幅度互补,在接收端得到一个线性度较好的解调信号。该方案使用自适应算法不断更新非线性系数,实现预失真信号的相移与幅度大小的自动控制,也能够有效改善信号受到的非线性损伤。
3)采用机器学习的先进技术改善信号的非线性损伤。将机器学习算法与均衡技术相结合,通过跟踪信道的特性能够快速对信号的非线性进行处理。当学习数量较多后,算法能够对非线性特性自动更新并做出更快更精准的处理。
以上主流技术均对RoF系统中的非线性损伤做了良好的处理和改善。但在利用上述三种主流技术抑制RoF系统中的非线性损伤前,操作者均需要了解复杂的基础理论,且上述三种主流技术在操作上均较为复杂。所以,目前欠缺一种简单易操作、传输性能良好的能够有效抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出了一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法。基于马赫曾德尔调制器的余弦形式传输函数,在装置的发射端使用三角锯齿波信号作为副载波实现基带信号的远程传输,在接收端输出余弦形式的最终的基带信号。使用三角锯齿波信号作为副载波,能够有效抑制马赫曾德尔调制器对基带信号的非线性损伤,有效提高信号传输的可靠性。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置,包括:
发射端、信号传输部分和接收端;
所述发射端包括激光器和马赫曾德尔调制器;
所述激光器用于产生激光信号,所述马赫曾德尔调制器用于将基带信号、所述激光信号和三角锯齿波信号调制在一起,产生输出光信号;
所述信号传输部分将所述输出光信号传输到所述接收端,所述接收端用于对所述输出光信号进行处理,得到最终的基带信号。
所述激光信号用于承载所述基带信号,承载有所述基带信号的所述激光信号作为马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号;所述三角锯齿波信号作为马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号;所述马赫曾德尔调制器将所述三角锯齿波信号调制到承载有所述基带信号的所述激光信号上,生成输出光信号。
所述发射端还包括第一乘法器;
所述基带信号和所述三角锯齿波信号经所述第一乘法器合成后的信号,作为所述马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号;
所述激光信号作为所述马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号;
所述马赫曾德尔调制器将所述第一乘法器合成后的信号承载到所述激光信号上,生成输出光信号。
所述接收端包括光电二极管、本地振荡器、第二乘法器和低通滤波器;
所述光电二极管将所述输出光信号转变为输出电信号;
所述光电二极管的输出端与所述第二乘法器的其中一个分支电连接,所述输出电信号作为所述第二乘法器的其中一个分支输入信号;
所述本地振荡器的输出信号作为所述第二乘法器的另一个分支输入信号;
所述本地振荡器的输出信号对所述输出电信号进行解调;得到解调信号;
所述低通滤波器,用于消除所述解调信号中的高频分量,得到最终的基带信号。
所述信号传输部分包括单模光纤和色散补偿光纤;
所述单模光纤的输入端为所述信号传输部分的输入端,所述单模光纤的输出端与所述色散补偿光纤的输入端电连接,所述色散补偿光纤的输出端为所述信号传输部分的输出端。
所述接收端还包括误码率分析仪;
所述误码率分析仪的输入端与所述低通滤波器的输出端电连接;
所述误码率分析仪用于对所述最终的基带信号进行误码率检测,并判定所述最终的基带信号的误码率在预先设定的误码率范围内时,认为得到的所述最终的基带信号符合要求。
一种抑制RoF系统中非线性损伤的方法,包括:
利用发射端输出光信号;
将基带信号调制于激光器发射的激光信号上,得到承载有基带信号的激光信号;
将所述承载有基带信号的激光信号作为马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号;
将三角锯齿波信号作为所述马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号;
通过所述马赫曾德尔调制器将所述三角锯齿波信号调制到承载有基带信号的激光信号上,在所述马赫曾德尔调制器的输出端产生输出光信号;
依次经过单模光纤和色散补偿光纤将所述输出光信号传输到接收端,所述接收端用于对所述输出光信号进行处理,得到最终的基带信号。
所述利用发射端输出光信号的过程替换为:
在所述发射端加入第一乘法器;
激光器发射的激光信号作为马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号;
基带信号和三角锯齿波信号经第一乘法器合成后的信号作为所述马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号;
通过所述马赫曾德尔调制器将所述经第一乘法器合成后的信号承载到所述激光信号上,在所述马赫曾德尔调制器的输出端产生输出光信号。
所述接收端对所述输出光信号进行处理的过程为:
光电二极管将所述输出光信号转变为输出电信号;所述输出电信号作为第二乘法器的其中一个分支输入信号;
本地振荡器的输出信号作为所述第二乘法器的另一个分支输入信号;
通过所述本地振荡器的输出信号对所述输出电信号进行解调,得到解调信号;
再通过低通滤波器对所述解调信号进行滤波,消除其中的高频分量,得到最终的基带信号。
得到所述解调信号的过程为:
对所述输出电信号的频率进行判断:
如果所述光电二极管输出的信号的频率为30GHz-300GHz,则使用所述输出电信号与所述输出电信号自身拍频,得到所述解调信号;
如果所述输出电信号的频率小于30GHz,则使用所述本地振荡器产生与所述输出电信号同频率的余弦波信号,作为所述第二乘法器的其中一个分支输入信号,将所述输出电信号作为所述第二乘法器的另一个分支输入信号,通过所述余弦波信号对所述输出电信号进行解调,得到所述解调信号。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明基于马赫曾德尔调制器的余弦形式传输函数,在装置的发射端以三角锯齿波信号作为副载波承载基带信号,并通过马赫曾德尔调制器调制后输出,通过信号传输部分将信号传输给接收端,在装置的接收端对承载有基带信号的副载波解调后得到最终的基带信号,实现了基带信号的远程传输。通过引入三角锯齿波信号,不仅有效抑制了RoF系统对信号的非线性损伤,而且可在接收端得到误码率远低于单边带调制系统的基带信号,实现基带信号的远程可靠传输。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中抑制RoF系统中非线性损伤的装置的结构示意图;
图2为本发明实施例2中抑制RoF系统中非线性损伤的装置的结构示意图;
图3为实施例2中三角锯齿波信号作为副载波对基带信号的调制示意图;
图4为实施例2中利用抑制RoF系统中非线性损伤的装置对基带信号处理和传输过程中,不同阶段信号波形的变化示意图;
符号说明:
1-基带信号、2-三角锯齿波信号、3-第一乘法器合成后的信号、4-输出光信号、5-信号传输部分输出的信号、6-输出电信号、7-解调信号、8-最终的基带信号。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是简单有效地抑制RoF系统中的非线性损伤。为此,本发明提出了一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置及方法。
工作原理是:三角锯齿波信号作为副载波,通过RoF系统中的马赫曾德尔调制器将三角锯齿波信号调制到承载有基带信号的激光信号中。由于三角锯齿波信号的波形为线性的,马赫曾德尔调制器的传输函数为非线性的余弦形式,因此本发明是利用马赫曾德尔调制器的非线性调制特性,将三角锯齿波信号原有的线性形式变换为非线性的余弦形式,并以非线性余弦形式的副载波将基带信号传输到接收端;接收端对非线性余弦形式的基带信号进行解调和滤波,最终得到仍为线性形式的基带信号,实现了发射端到接收端基带信号的传输。通过引入三角锯齿波信号,利用马赫曾德尔调制器的非线性调制特性,能够有效抑制基带信号传输过程中RoF系统的马赫曾德尔调制器对基带信号的非线性损伤,有效提高信号传输的可靠性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1:
如图1为本发明实施例1中抑制RoF系统中非线性损伤的装置的结构示意图。装置包括发射端、信号传输部分和接收端;其中,发射端包括激光器和马赫曾德尔调制器;信号传输部分包括单模光纤和色散补偿光纤;接收端包括光电二极管、本地振荡器、第二乘法器和低通滤波器。
基带信号的传输过程中,基带信号1先承载到激光器发射的激光信号上,得到承载有基带信号1的激光信号;三角锯齿波信号2作为副载波输入到马赫曾德尔调制器的上臂,调制到承载有基带信号1的激光信号上,得到输出光信号4,该信号依次经过信号传输部分的单模光纤和色散补偿光纤后,得到信号传输部分输出的信号5;通过光电二极管对信号5进行光电转换,得到输出电信号6;之后将信号6作为第二乘法器的其中一个分支输入信号,将本地振荡器输出的信号作为第二乘法器的另一个分支输入信号,得到解调信号7;最后将信号7通入低通滤波器,消除信号7中的高频分量,得到最终的基带信号8。
实施例2:
如图2为本发明实施例2中抑制RoF系统中非线性损伤的装置的结构示意图。由图2可看出,装置包括发射端、信号传输部分和接收端;其中,发射端包括激光器、第一乘法器和马赫曾德尔调制器;信号传输部分包括单模光纤和色散补偿光纤;接收端包括光电二极管、本地振荡器、第二乘法器和低通滤波器。
所述激光器的输出端与所述马赫曾德尔调制器的输入端电连接,所述马赫曾德尔调制器的输出端作为所述发射端的输出端;
所述单模光纤的输入端与所述发射端的输出端电连接,用于接收所述发射端的输出光信号;所述单模光纤的输出端与所述色散补偿光纤的输入端电连接,所述色散补偿光纤的输出端作为所述信号传输部分的输出端;
所述光电二极管的输入端作为所述接收端的输入端,与所述信号传输部分的输出端电连接,用于接收经所述信号传输部分得到输出的信号,并将该信号转变为输出电信号;
所述光电二极管的输出端与所述第二乘法器的一个分支电连接,本地振荡器的输出端与所述第二乘法器的另一个分支电连接,通过所述本地振荡器输出的信号对所述输出电信号进行解调,得到解调信号;最后通过所述低通滤波器对解调信号进行滤波,消除其中的高通分量,得到最终的基带信号。
基于图2中的装置结构,实施例2中对基带信号的处理和传输过程如下:
基带信号1作为第一乘法器的其中一个分支输入信号,三角锯齿波信号2作为第一乘法器的另一个分支输入信号,通过第一乘法器合成后在第一乘法器的输出端得到第一乘法器处理得到的信号3,该信号3通入到马赫曾德尔调制器的一臂,承载到激光器发出的激光信号上,经马赫曾德尔调制器调制后得到输出光信号4;该信号4依次经过信号传输部分的单模光纤和色散补偿光纤后,得到信号传输部分输出的信号5;通过光电二极管将信号5转变为输出电信号6;之后将信号6作为第二乘法器的其中一个分支输入信号,将本地振荡器输出的信号作为第二乘法器的另一个分支输入信号,得到解调信号7;最后将信号7通入低通滤波器,消除信号7中的高频分量,得到最终的基带信号8。
如图3为实施例2中三角锯齿波信号作为副载波对基带信号的调制示意图。从该示意图中可看出,马赫曾德尔调制器的传输函数为非线性的余弦形式,三角锯齿波信号2为线性形式。将三角锯齿波信号2作为基带信号1的副载波,再通过马赫曾德尔调制器调制时,相当于基于三角锯齿波信号2将基带信号1转变为了非线性余弦形式,从而使待传输的基带信号1适应于马赫曾德尔调制器的余弦形式的传输函数,尽可能避免因基带信号1的形式与马赫曾德尔调制器的传输函数形式不匹配导致对基带信号1的非线性损伤。
如图4所示为实施例2中利用抑制RoF系统中非线性损伤的装置对基带信号处理和传输过程中,不同阶段信号波形的变化示意图。
从图中可看出,基带信号1的波形呈高低电平周期变化,将三角锯齿波信号2作为副载波承载基带信号1后,第一乘法器处理得到的信号3的波形也是周期变化的,在基带信号1为低电平时,第一乘法器处理得到的信号3的波形的对应位置也是低电平;在基带信号1为高电平时,第一乘法器处理得到的信号3的波形的对应位置与三角锯齿波信号2的波形保持一致。由于马赫曾德尔调制器会产生非线性损伤,且信号传输部分的单模光纤会在信号中产生噪声,因此由图3可看出,输出光信号4和信号传输部分输出的信号5均为含有干扰的混合信号。之后光电二极管对信号传输部分输出的信号5进行转换解调得到输出电信号6,后通过与本地振荡器输出的信号合成得到解调信号7。由图3可看出,信号6和信号7相比信号4和信号5,其中的噪声干扰明显减少,且信号7含有信号6对应的两倍频信号,即信号7为基带信号1与三角锯齿波信号2的两倍频分量的混合信号,此时通过低通滤波器去除其中的两倍频分量,就可得到最终的基带信号8,实现基带信号从发射端到接收端的传输。
可通过下述对图2-图4的具体内容做详细解释说明:
先利用伪随机序列生成器生成一段速率为10Gbit/s的单极性二进制基带信号,并将该单极性二进制基带信号调制到激光器发射的激光信号上,得到承载有基带信号的激光信号;承载有基带信号的激光信号的电压与基带信号的电压大小呈正比关系,关系式为:
E1(t)=m(t)Ein(t);
其中,E1(t)表示含有基带信号的激光信号的电压大小,m(t)表示基带信号的电压大小,Ein(t)表示激光器发射的激光信号的电压大小。激光器发射的激光信号的中心频率为193.1THz,位于1550nm波段。
由于装置接收端的光电二极管自身存在一定的信号检测范围,且在光纤无中继传输时,信号的传输距离越远,信号的衰减越严重,因此需要根据光电二极管自身的信号检测范围和传输距离确定激光器的功率大小和激光器发射的激光信号的电压大小,保证接收端的光电二极管能够检测到经信号传输部分传输过来的信号,且保证光电二极管接收信号和转换信号的灵敏度。
之后将三角锯齿波信号作为副载波,并将承载有基带信号的激光信号输入到马赫曾德尔调制器中,使三角锯齿波信号调制到承载有基带信号的激光信号上。上述过程中,三角锯齿波信号为线性的,其幅值在一个周期内线性地先增大后减小,而马赫曾德尔调制器的传输函数为非线性的余弦形式,因此使用三角锯齿波信号作为副载波可以利用马赫曾德尔调制器的非线性调制的特性将线性的三角锯齿波信号变换为非线性的余弦形式。
马赫曾德尔调制器的传输函数为:
Figure BDA0002595989080000091
其中,φ1(t)和φ2(t)分别表示输入到马赫曾德尔调制器两臂的信号对激光器发射的激光信号产生的相对偏移量,本发明中马赫曾德尔调制器的其中一臂的输入电压为0,另一臂的输入电压为三角锯齿波信号对应电压。
本发明中,为了使输出光信号中的副载波为非线性的余弦形式,即将输入马赫曾德尔调制器前的线性形式的三角锯齿波信号转变为输出光信号中的非线性余弦形式,需要将马赫曾德尔调制器的偏置电压设置为马赫曾德尔调制器的半波电压大小,并将输入马赫曾德尔调制器前的三角锯齿波信号的幅值设定为马赫曾德尔调制器的半波电压的两倍。
基于上述,在信号传输过程中,为了保证光电二极管接收信号和转换信号的灵敏度要求,需要精确计算出输出光信号的功率大小。本发明给出了该信号功率大小的计算公式:
Figure BDA0002595989080000092
其中,E1(t)表示承载有基带信号的激光信号的电压大小,Vπ表示马赫曾德尔调制器的半波电压大小,Tr(t)表示三角锯齿波信号为线性形式的表达式,VDC表示马赫曾德尔调制器的偏置电压大小。
由上式和马赫曾德尔调制器的传输函数可看出,两者在形式上类似,均为非线性余弦形式。通过上式和本发明中的信号调制过程,能够有效将线性形式的三角锯齿波信号转变为非线性的余弦形式,并作为副载波调制到承载有基带信号的激光信号上。
在得到输出光信号后,会将该信号通过信号传输部分的单模光纤和色散补偿光纤传输到接收端。其中的单模光纤为G.652单模光纤。
由于G.652单模光纤的色散会使输出光信号产生严重的失真,而色散补偿光纤在1550nm波段能够产生比较大的负色散,因此将色散补偿光纤与G.652单模光纤连接使用时能够抵消G.652单模光纤中的正色散,以此保证远程传输时的信号免受色散的影响。
根据图3可看出,输出光信号4的频率是三角锯齿波信号2的频率的两倍,则经接收端光电二极管处理得到的输出电信号6的频率也为三角锯齿波信号2频率的两倍。此时,本发明中需要根据输出电信号6的频率,来选择信号对应的解调方法:
1)若输出电信号的频率属于毫米波(30GHz-300GHz为毫米波频率范围),则认为通过使用本地振荡器生成的毫米波对基带信号的解调成本过高,因此使用输出电信号与自身拍频得到解调信号。
2)若输出电信号的频率小于30GHz,则使用本地振荡器得到与输出电信号同频率的余弦波信号对输出电信号进行解调得到解调信号。
另由图4可看出,解调信号中存在基带信号和两倍频余弦形式的三角锯齿波信号。此时需要将其通入到低通滤波器中,用以去除其中的高频分量,该高频分量为两倍频余弦形式的三角锯齿波信号。从而在接收端得到最终的基带信号,至此完成了基带信号的远程传输。
在低通滤波器滤波得到最终的基带信号后,还可以将该最终的基带信号通入到误码率分析仪中,预先设定符合要求的误码率范围,如果检测到的该基带信号的误码率在预先设定的符合要求的误码率范围内,则认为最终的基带信号是符合要求的。
本发明通过研究发现,尽管利用实施例1和实施例2中方案均可有效抑制RoF系统对信号传输的非线性损伤,且最终的基带信号的误码率均符合要求,但由于激光器自身存在电光延迟和张弛振荡的特性,会使实施例1中承载有基带信号的激光信号在脉冲前沿产生波动,从而对基带信号自身产生影响,易产生较高的误码率。而实施例2中是将基带信号和三角锯齿波信号同时通过第一乘法器处理后输入到马赫曾德尔调制器中,其中的基带信号未经激光器中激光信号的承载,避免了激光器上述特性对基带信号的影响,从而使实施例2中最终的基带信号的误码率相对更低,因此本发明中的实施例2为优选方案。
本发明基于马赫曾德尔调制器的余弦形式传输函数,在装置的发射端以三角锯齿波信号作为副载波承载基带信号,并通过马赫曾德尔调制器调制后输出,通过信号传输部分将信号传输给接收端,在装置的接收端对承载有基带信号的副载波解调后得到最终的基带信号,实现了基带信号的远程传输。通过引入三角锯齿波信号,不仅可有效抑制RoF系统中的非线性损伤,而且可在接收端得到误码率远低于单边带调制系统的基带信号,实现基带信号的远程可靠传输。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种抑制RoF系统中非线性损伤的装置,其特征在于,包括:
发射端、信号传输部分和接收端;
所述发射端包括激光器和马赫曾德尔调制器;
所述激光器用于产生激光信号,所述马赫曾德尔调制器用于将基带信号、所述激光信号和三角锯齿波信号调制在一起,产生输出光信号;通过将所述马赫曾德尔调制器的偏置电压设置为所述马赫曾德尔调制器的半波电压大小,并将输入所述马赫曾德尔调制器前的所述三角锯齿波信号的幅值设定为所述马赫曾德尔调制器的半波电压的两倍,使输入所述马赫曾德尔调制器前的线性形式的所述三角锯齿波信号转变为所述输出光信号中的非线性余弦形式;
所述信号传输部分将所述输出光信号传输到所述接收端,所述接收端用于对所述输出光信号进行处理,得到最终的基带信号;
所述接收端包括光电二极管、本地振荡器、第二乘法器和低通滤波器;
所述光电二极管将所述输出光信号转变为输出电信号;
所述光电二极管的输出端与所述第二乘法器的其中一个分支电连接,所述输出电信号作为所述第二乘法器的其中一个分支输入信号;
所述本地振荡器的输出信号作为所述第二乘法器的另一个分支输入信号;
所述本地振荡器的输出信号对所述输出电信号进行解调;得到解调信号;
所述低通滤波器,用于消除所述解调信号中的高频分量,得到最终的基带信号。
2.根据权利要求1所述的抑制RoF系统中非线性损伤的装置,其特征在于,
所述激光信号用于承载所述基带信号,承载有所述基带信号的所述激光信号作为马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号;所述三角锯齿波信号作为马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号;所述马赫曾德尔调制器将所述三角锯齿波信号调制到承载有所述基带信号的所述激光信号上,生成输出光信号。
3.根据权利要求1所述的抑制RoF系统中非线性损伤的装置,其特征在于,
所述发射端还包括第一乘法器;
所述基带信号和所述三角锯齿波信号经所述第一乘法器合成后的信号,作为所述马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号;
所述激光信号作为所述马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号;
所述马赫曾德尔调制器将所述第一乘法器合成后的信号承载到所述激光信号上,生成输出光信号。
4.根据权利要求1所述的抑制RoF系统中非线性损伤的装置,其特征在于,
所述信号传输部分包括单模光纤和色散补偿光纤;
所述单模光纤的输入端为所述信号传输部分的输入端,所述单模光纤的输出端与所述色散补偿光纤的输入端电连接,所述色散补偿光纤的输出端为所述信号传输部分的输出端。
5.根据权利要求4所述的抑制RoF系统中非线性损伤的装置,其特征在于,
所述接收端还包括误码率分析仪;
所述误码率分析仪的输入端与所述低通滤波器的输出端电连接;
所述误码率分析仪用于对所述最终的基带信号进行误码率检测,并判定所述最终的基带信号的误码率在预先设定的误码率范围内时,认为得到的所述最终的基带信号符合要求。
6.一种抑制RoF系统中非线性损伤的方法,其特征在于,
利用发射端输出光信号;
将基带信号调制于激光器发射的激光信号上,得到承载有基带信号的激光信号;
将所述承载有基带信号的激光信号作为马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号;
将三角锯齿波信号作为所述马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号;
通过所述马赫曾德尔调制器将所述三角锯齿波信号调制到承载有基带信号的激光信号上,在所述马赫曾德尔调制器的输出端产生输出光信号;通过将所述马赫曾德尔调制器的偏置电压设置为所述马赫曾德尔调制器的半波电压大小,并将输入所述马赫曾德尔调制器前的所述三角锯齿波信号的幅值设定为所述马赫曾德尔调制器的半波电压的两倍,使输入所述马赫曾德尔调制器前的线性形式的所述三角锯齿波信号转变为所述输出光信号中的非线性余弦形式;
依次经过单模光纤和色散补偿光纤将所述输出光信号传输到接收端,所述接收端用于对所述输出光信号进行处理,得到最终的基带信号;
所述接收端对所述输出光信号进行处理的过程为:
光电二极管将所述输出光信号转变为输出电信号;所述输出电信号作为第二乘法器的其中一个分支输入信号;
本地振荡器的输出信号作为所述第二乘法器的另一个分支输入信号;
通过所述本地振荡器的输出信号对所述输出电信号进行解调,得到解调信号;
再通过低通滤波器对所述解调信号进行滤波,消除其中的高频分量,得到最终的基带信号。
7.根据权利要求6所述的抑制RoF系统中非线性损伤的方法,其特征在于,
所述利用发射端输出光信号的过程替换为:
在所述发射端加入第一乘法器;
激光器发射的激光信号作为马赫曾德尔调制器的其中一个分支输入信号;
基带信号和三角锯齿波信号经第一乘法器合成后的信号作为所述马赫曾德尔调制器的另一个分支输入信号;
通过所述马赫曾德尔调制器将所述经第一乘法器合成后的信号承载到所述激光信号上,在所述马赫曾德尔调制器的输出端产生输出光信号。
8.根据权利要求6所述的抑制RoF系统中非线性损伤的方法,其特征在于,
得到所述解调信号的过程为:
对所述输出电信号的频率进行判断:
如果所述光电二极管输出的所述输出电信号的频率为30GHz-300GHz,则使用所述输出电信号与所述输出电信号自身拍频,得到所述解调信号;
如果所述输出电信号的频率小于30GHz,则使用所述本地振荡器产生与所述输出电信号同频率的余弦波信号,作为所述第二乘法器的其中一个分支输入信号,将所述输出电信号作为所述第二乘法器的另一个分支输入信号,通过所述余弦波信号对所述输出电信号进行解调,得到所述解调信号。
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