CN113098608B - 一种无线电信号上变频设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种无线电信号上变频设备，包括光载波信号发生器、第一、第二偏振分束器、第一、第二电光调制器、偏振合束器、信号处理器、光耦合器、光电探测器，光载波信号发生器将光载波信号输入第一偏振分束器分路；第一电光调制器将本振信号调制到第一路偏振光信号输入偏振合束器得到第三路偏振光信号，输入信号处理器得到第四路偏振光信号，输入第二偏振分束器分路为第五路偏振光信号和第六路偏振光信号分别输入光耦合器和第二电光调制器；第二电光调制器将无线电信号调制到第六路偏振光信号输入光耦合器得到耦合信号；光电探测器对耦合信号进行光电探测处理，得到上变频信号。采用本发明实施例，可以将和频信号分路后进行不同的处理。

Description

一种无线电信号上变频设备

技术领域

本发明涉及信号变频技术领域，特别是涉及一种无线电信号上变频设备。

背景技术

无线电信号上变频技术是将无线电信号的频率提高的一种技术，在信号处理领域中已经得到广泛应用。目前，可以通过上变频设备对无线电信号进行上变频处理。

上变频设备包括两个光载波信号发生器和两个电光调制器，该两个光载波信号发生器各生成一路光载波信号分别输入一个电光调制器，无线电信号可以输入其中一个电光调制器，该电光调制器可以将无线电信号调制到一路光载波信号。用于提高无线电信号的频率的本振信号可以输入另一个电光调制器，该电光调制器可以将本振信号调制到另一路光载波信号，这样也就可以获得无线电信号对应的光载波信号和本振信号对应的光载波信号。然后，可以将调制后的两路光载波信号输入光电探测器，光电探测器可以对该两路光载波信号进行相干探测处理，得到和频信号，该和频信号的频率即为无线电信号的频率和本振信号的频率的加和。这样，也就提高了无线电信号的频率。

得到和频信号之后，可以对将和频信号输入相应的信号处理器进行处理，以方便地实现对无线电信号和本振信号进行相同处理的目的。但是在需要对无线电信号和本振信号进行不同处理时，便需要将处理后的和频信号中的无线电信号对应的光载波信号和本振信号对应的光载波信号分别输入不同的信号处理器进行处理。那么也就需要一种能够将处理后的和频信号分路为无线电信号对应的光载波信号和本振信号对应的光载波信号的设备。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种无线电信号上变频设备，以实现将处理后的和频信号分路为无线电信号对应的光载波信号和本振信号对应的光载波信号后进行不同的处理。具体技术方案如下：

一种无线电信号上变频设备，所述设备包括光载波信号发生器、第一偏振分束器、第一电光调制器、偏振合束器、信号处理器、第二偏振分束器、第二电光调制器、光耦合器、光电探测器；

所述光载波信号发生器、所述第一偏振分束器、所述偏振合束器、所述信号处理器、所述第二偏振分束器、所述光耦合器以及所述光电探测器依次连接；所述第一偏振分束器还与所述第一电光调制器连接，所述第一电光调制器与所述偏振合束器连接；所述第二偏振分束器还与所述第二电光调制器连接，所述第二电光调制器与所述光耦合器连接；

所述光载波信号发生器用于将生成的包括偏振态正交的两路偏振光信号的光载波信号输入所述第一偏振分束器；所述第一偏振分束器用于将所述光载波信号分路为第一路偏振光信号和第二路偏振光信号后，分别输入所述第一电光调制器和所述偏振合束器；所述第一电光调制器用于将本振信号调制到所述第一路偏振光信号，得到第一调制光信号后输入所述偏振合束器；所述偏振合束器用于将所述第一调制光信号和所述第二路偏振光信号合路为第三路偏振光信号后输入所述信号处理器；

所述信号处理器用于对所述第三路偏振光信号进行预设处理得到第四路偏振光信号后输入所述第二偏振分束器；所述第二偏振分束器用于将所述第四路偏振光信号分路为第五路偏振光信号和第六路偏振光信号后，分别输入所述光耦合器和所述第二电光调制器，其中，所述第五路偏振光信号的偏振态与所述第一路偏振光信号的偏振态相同，所述第六路偏振光信号的偏振态与所述第二路偏振光信号的偏振态相同；

所述第二电光调制器用于将信号发生器产生的待发送无线电信号调制到所述第六路偏振光信号，得到第二路调制光信号后输入所述光耦合器；所述光耦合器用于将所述第二路调制光信号与所述第五路偏振光信号进行耦合处理，得到耦合信号后输入所述光电探测器；所述光电探测器用于对所述耦合信号进行光电探测处理，得到所述无线电信号对应的上变频信号。

可选的，所述设备还包括第一边带滤波器；

所述第一电光调制器与所述第一边带滤波器连接，所述第一边带滤波器与所述偏振合束器连接；

所述第一电光调制器具体用于将本振信号调制到所述第一路偏振光信号，得到调制后的信号输入所述第一边带滤波器，所述第一边带滤波器用于对该调制后的信号进行滤波处理，得到该调制后的信号的负一阶边带信号作为第一调制光信号，并将所述第一调制光信号输入所述偏振合束器。

可选的，所述设备还包括第二边带滤波器；

所述第二电光调制器与所述第二边带滤波器连接，所述第二边带滤波器与所述光耦合器连接；

所述第二电光调制器具体用于将信号发生器产生的待发送的无线电信号调制到所述第六路偏振光信号，得到调制后的信号输入所述第二边带滤波器，所述第二边带滤波器用于对该调制后的信号进行滤波处理，得到该调制后的信号的正一阶边带信号作为第二调制光信号，并将所述第二调制光信号输入所述光耦合器。

可选的，所述设备还包括直流相位调制器；

所述第二偏振分束器与所述直流相位调制器连接，所述直流相位调制器与所述光耦合器连接；

所述直流相位调制器用于响应用户输入的调整信号相位的操作，调整输入所述直流相位调制器的信号的相位，并将调整相位后的信号输入所述光耦合器。

可选的，所述第一电光调制器为马赫增德尔调制器。

可选的，所述第二电光调制器为马赫增德尔调制器或相位调制器。

可选的，所述预设信号处理器为频域滤波器或光信号整形器。

可选的，所述光载波信号发生器通过光纤与所述第一偏振分束器连接；

所述光载波信号包括的一路偏振光信号的偏振态与所述光纤的快轴对准，另一路偏振光信号的偏振态与所述光纤的慢轴对准。

本发明实施例提供的无线电信号上变频设备，包括光载波信号发生器、第一偏振分束器、第一电光调制器、偏振合束器、信号处理器、第二偏振分束器、第二电光调制器、光耦合器、光电探测器；光载波信号发生器、第一偏振分束器、偏振合束器、信号处理器、第二偏振分束器、光耦合器以及光电探测器依次连接；第一偏振分束器还与第一电光调制器连接，第一电光调制器与偏振合束器连接；第二偏振分束器还与第二电光调制器连接，第二电光调制器与光耦合器连接；光载波信号发生器用于将生成的包括偏振态正交的两路偏振光信号的光载波信号输入第一偏振分束器；第一偏振分束器用于将光载波信号分路为第一路偏振光信号和第二路偏振光信号后，分别输入第一电光调制器和偏振合束器；第一电光调制器用于将本振信号调制到第一路偏振光信号，得到第一调制光信号后输入偏振合束器；偏振合束器用于将第一调制光信号和第二路偏振光信号合路为第三路偏振光信号后输入信号处理器；信号处理器用于对第三路偏振光信号进行预设处理得到第四路偏振光信号后输入第二偏振分束器；第二偏振分束器用于将第四路偏振光信号分路为第五路偏振光信号和第六路偏振光信号后，分别输入光耦合器和第二电光调制器，其中，第五路偏振光信号的偏振态与第一路偏振光信号的偏振态相同，第六路偏振光信号的偏振态与第二路偏振光信号的偏振态相同；第二电光调制器用于将信号发生器产生的待发送无线电信号调制到第六路偏振光信号，得到第二路调制光信号后输入光耦合器；光耦合器用于将第二路调制光信号与第五路偏振光信号进行耦合处理，得到耦合信号后输入光电探测器；光电探测器用于对耦合信号进行光电探测处理，得到无线电信号对应的上变频信号。

光载波信号发生器生成的光载波信号包括偏振态正交的两路偏振光信号。采用偏振合束器将第一调制光信号和第二路偏振光信号合路为第三路偏振光信号后输入信号处理器，可以通过信号处理器对第三路偏振光信号进行预设处理得到第四路偏振光信号；由于偏振态正交的两路光信号合路为一路信号后，可以通过第二偏振分束器将合路得到的一路信号重新分路为偏振态正交的两路光信号，并且第一偏振分束器、第一电光调制器、偏振合束器、信号处理器对光信号处理时不会改变光信号的偏振态，所以，采用第二偏振分束器可以将第四路偏振光信号分路为第五路偏振光信号和第六路偏振光信号后分别进行不同的处理，这样可以提高无线电信号上变频处理中光链路调制的多样性。

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明实施例所提供的第一种无线电信号上变频设备的结构示意图；

图2为本发明实施例中第三路偏振光信号包括的第一调制光信号和第二路偏振光信号的功率与频率之间趋势的示意图；

图3(a)为本发明实施例中待发送无线电信号的频谱图；

图3(b)为图3(a)所示的待发送无线电信号和频率为1GHz的本振信号对应的上变频信号的频谱图；

图3(c)为图3(a)所示的待发送无线电信号和频率为2GHz的本振信号对应的上变频信号的频谱图；

图3(d)为图3(a)所示的待发送无线电信号和频率为3GHz的本振信号对应的上变频信号的频谱图；

图4为本发明实施例所提供的第二种无线电信号上变频设备的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的第三种无线电信号上变频设备的结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的第四种无线电信号上变频设备的结构示意图。

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基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了实现将处理后的和频信号分路为无线电信号对应的光载波信号和本振信号对应的光载波信号后进行不同的处理，本发明实施例提供了一种无线电信号上变频设备。下面对本发明实施例所提供的一种无线电信号上变频设备进行介绍。

如图1所示，一种无线电信号上变频设备，所述设备包括光载波信号发生器101、第一偏振分束器102、第一电光调制器103、偏振合束器104、信号处理器105、第二偏振分束器106、第二电光调制器107、光耦合器108、光电探测器109；

光载波信号发生器101、第一偏振分束器102、偏振合束器104、信号处理器105、第二偏振分束器106、光耦合器108以及光电探测器109依次连接；第一偏振分束器102还与第一电光调制器连接103，第一电光调制器103与偏振合束器104连接；第二偏振分束器106还与第二电光调制器107连接，第二电光调制器107与光耦合器108连接；

光载波信号发生器101用于将生成的包括偏振态正交的两路偏振光信号的光载波信号输入第一偏振分束器102；第一偏振分束器102用于将光载波信号分路为第一路偏振光信号和第二路偏振光信号后，分别输入第一电光调制器103和偏振合束器104；第一电光调制器103用于将本振信号调制到第一路偏振光信号，得到第一调制光信号后输入偏振合束器104；偏振合束器104用于将第一调制光信号和第二路偏振光信号合路为第三路偏振光信号后输入信号处理器105；

信号处理器105用于对第三路偏振光信号进行预设处理得到第四路偏振光信号后输入第二偏振分束器106；第二偏振分束器106用于将第四路偏振光信号分路为第五路偏振光信号和第六路偏振光信号后，分别输入光耦合器108和第二电光调制器107，其中，第五路偏振光信号的偏振态与第一路偏振光信号的偏振态相同，第六路偏振光信号的偏振态与第二路偏振光信号的偏振态相同；

第二电光调制器107用于将信号发生器产生的待发送无线电信号调制到第六路偏振光信号，得到第二路调制光信号后输入光耦合器108；光耦合器108用于将第二路调制光信号与第五路偏振光信号进行耦合处理，得到耦合信号后输入光电探测器109；光电探测器109用于对耦合信号进行光电探测处理，得到无线电信号对应的上变频信号。

可见，本发明实施例提供的无线电信号上变频设备，光载波信号发生器生成的光载波信号包括偏振态正交的两路偏振光信号，采用偏振合束器将第一调制光信号和第二路偏振光信号合路为第三路偏振光信号后输入信号处理器，可以通过信号处理器对第三路偏振光信号进行预设处理得到第四路偏振光信号。由于偏振态正交的两路光信号合路为一路信号后，可以通过第二偏振分束器将合路得到的一路信号重新分路为偏振态正交的两路光信号，并且第一偏振分束器、第一电光调制器、偏振合束器、信号处理器对光信号处理时不会改变光信号的偏振态，所以，采用第二偏振分束器可以将第四路偏振光信号分路为第五路偏振光信号和第六路偏振光信号后分别进行不同的处理，这样可以提高无线电信号上变频处理中光链路调制的多样性。

在上述无线电信号上变频设备中，光载波信号发生器101可以生成包括偏振态正交的两路偏振光信号的光载波信号，然后将该光载波信号输入第一偏振分束器102。其中，上述光载波信号发生器101可以为激光器，激光器用以产生一定频率的激光作为光载波信号，该光载波信号包括的偏振态正交的两路偏振光信号的频率、波长可以均相同。

在一种实施方式中，上述光载波信号包括的偏振态正交的两路偏振光信号的频率可以设置为193.4THz。

第一偏振分束器102可以将光载波信号分路为第一路偏振光信号和第二路偏振光信号，并将第一路偏振光信号输入第一电光调制器103，将第二路偏振光信号输入偏振合束器104。其中，第一偏振分束器102对光载波信号进行分路处理时不会改变光载波信号包括的两路偏振光信号的偏振态，也就是说，第一路偏振光信号为光载波信号包括的两路偏振光信号中的一路偏振光信号，第二路偏振光信号为光载波信号包括的两路偏振光信号中的另一路偏振光信号，第一路偏振光信号的偏振态与第二路偏振光信号的偏振态正交。

由本振信号发生器生成的本振信号可以输入第一电光调制器103，第一电光调制器103可以将本振信号调制到第一路偏振光信号，得到第一调制光信号后输入偏振合束器104。其中，本振信号为无线电信号，其频率可以记为fshift。第一电光调制器103将本振信号调制到第一路偏振光信号时不会改变第一路偏振光信号的偏振态，也就是说，第一调制光信号的偏振态与第一路偏振光信号的偏振态相同。

在一种实施方式中，上述本振信号发生器可以为微波信号发生器，该微波信号发生器生成的微波信号可以作为本振信号，该微波信号发生器生成的微波信号的频率可以根据需求进行设置，例如，可以将微波信号发生器生成的微波信号的频率设置为1GHz、2GHz、3GHz等。

偏振合束器104可以用于将第一调制光信号和第二路偏振光信号合路为第三路偏振光信号，然后将第三路偏振光信号输入信号处理器105，第三路偏振光信号也就包括了第一调制光信号和第二路偏振光信号。其中，偏振合束器104对第一调制光信号和第二路偏振光信号进行合路处理时，不会改变第一调制光信号和第二路偏振光信号的偏振态，因此，第三路偏振光信号包括的第一调制光信号的偏振态与第三路偏振光信号包括的第二路偏振光信号的偏振态仍然为彼此正交的。

图2为第三路偏振光信号包括的第一调制光信号和第二路偏振光信号的功率与频率之间趋势的示意图。如图2所示，第一调制光信号201的偏振态与第二路偏振光信号202的偏振态不同，并且，由于第一调制光信号201是将本振信号调制到第一路偏振光信号所得到的，因此，第一调制光信号201功率与频率之间趋势和第二路偏振光信号202功率与频率之间趋势并不相同。

信号处理器105可以对第三路偏振光信号进行预设处理，得到第四路偏振光信号后输入第二偏振分束器106。其中，信号处理器105对第三路偏振光信号进行预设处理时不会改变第一调制光信号和第二路偏振光信号的偏振态，也就是说，第四路偏振光信号包括经过预设处理的第一调制光信号和经过预设处理的第二路偏振光信号，并且，经过预设处理的第一调制光信号的偏振态与经过预设处理的第二路偏振光信号的偏振态仍然为彼此正交的。

其中，上述预设处理可以为滤波处理、频谱加权处理等光信号处理方式，可以根据信号处理的实际需求确定，在此不做具体限定。上述信号处理器则为能够对光信号进行预设处理的处理器，可以根据预设处理的具体种类确定，例如，可以为滤波器、光整形器等光信号处理器件，在此不做具体限定。

第二偏振分束器106可以将第四路偏振光信号分路为第五路偏振光信号和第六路偏振光信号，并将第五路偏振光信号输入光耦合器108，将第六路偏振光信号输入第二电光调制器107。

由于第四路偏振光信号包括的两路光信号的偏振态是正交的，所以第二偏振分束器106可以对第四路偏振光信号进行分路处理，并且不会改变第四路偏振光信号包括的两路光信号的偏振态，那么第五路偏振光信号的偏振态与第一路偏振光信号的偏振态相同，第六路偏振光信号的偏振态与第二路偏振光信号的偏振态相同。也就是说，第五路偏振光信号即为经过预设处理后的第一调制光信号，第六路偏振光信号即为经过预设处理后的第二路偏振光信号。

由于偏振态正交的两路光信号合路为一路信号后，可以通过第二偏振分束器106将合路得到的一路信号重新分路为偏振态正交的两路光信号，并且第一偏振分束器102、第一电光调制器103、偏振合束器104、信号处理器105对光信号处理时不会改变光信号的偏振态，所以，采用第二偏振分束器106可以将第四路偏振光信号分路为第五路偏振光信号和第六路偏振光信号后分别输入光耦合器108和第二电光调制器107进行不同的处理，这样可以提高无线电信号上变频处理中光链路调制的多样性。

信号发生器产生的待发送无线电信号可以输入第二电光调制器107，第二电光调制器107可以将待发送无线电信号调制到第六路偏振光信号，得到第二路调制光信号，并将第二路调制光信号输入光耦合器108。

其中，待发送无线电信号可以为正弦信号，频率可以记为f_o，第二电光调制器107将待发送无线电信号调制到第六路偏振光信号时不会改变第六路偏振光信号的偏振态，也就是说，第二路调制光信号的偏振态与第六路偏振光信号的偏振态相同，那么，第二路调制光信号的偏振态与第五路偏振光信号的偏振态是彼此正交的。

光耦合器108可以将第二路调制光信号与第五路偏振光信号进行耦合处理，得到耦合信号，并将耦合信号输入光电探测器109。

具体的，光耦合器108可以将第二路调制光信号的偏振态与第五路偏振光信号的偏振态调整为同一偏振态，例如，可以将第二路调制光信号的偏振态调整为与第五路偏振光信号的偏振态相同；还可以将第五路偏振光信号的偏振态调整为与第二路调制光信号的偏振态相同；还可以将第二路调制光信号的偏振态和第五路偏振光信号的偏振态均调整为一个预设的偏振态，在此不做具体限定。

光电探测器109可以对耦合信号进行光电探测处理，得到待发送的无线电信号对应的上变频信号，该上变频信号的频率为本振信号的频率与待发送的无线电信号的频率的加和，即为f_shift+f_o。其中，上述光电探测器可以为相干探测器，相干探测器可以对耦合信号进行相干探测处理，得到待发送的无线电信号对应的上变频信号。

由于本振信号的频率可以进行调整，所以，可以通过调整本振信号的频率得到频率不同的上变频信号，从而可以实现对上变频信号的频率的调整。

图3(a)为待发送无线电信号的频谱图，观察图3(a)可知，待发送的无线电信号的频率为4GHz。

图3(b)为图3(a)所示的待发送无线电信号和频率为1GHz的本振信号对应的上变频信号的频谱图。在待发送的无线电信号的频率为4GHz的情况下，本振信号的频率为1GHz时，上变频信号的频率为4GHz+1GHz＝5GHz。观察图3(b)可知，在频率为5GHz时上变频信号的功率最高，这说明在待发送的无线电信号的频率为4GHz、本振信号的频率为1GHz的情况下，上变频信号的频率的确为5GHz。

图3(c)为图3(a)所示的待发送无线电信号和频率为2GHz的本振信号对应的上变频信号的频谱图。在待发送的无线电信号的频率为4GHz的情况下，本振信号的频率为2GHz时，上变频信号的频率为4GHz+2GHz＝6GHz。观察图3(c)可知，在频率为6GHz时上变频信号的功率最高，这说明在待发送的无线电信号的频率为4GHz、本振信号的频率为2GHz的情况下，上变频信号的频率的确为6GHz。

图3(d)为图3(a)所示的待发送无线电信号和频率为3GHz的本振信号对应的上变频信号的频谱图。在待发送的无线电信号的频率为4GHz的情况下，本振信号的频率为3GHz时，上变频信号的频率为4GHz+3GHz＝7GHz。并且，观察图3(d)可知，在频率为7GHz时上变频信号的功率最高，这说明在待发送的无线电信号的频率为4GHz、本振信号的频率为3GHz的情况下，上变频信号的频率的确为7GHz。

其中，图3(a)、图3(b)、图3(c)及图3(d)中，横坐标表示信号的频率，单位为GHz(吉赫)；纵坐标表示信号的功率，单位为dBm(分贝毫瓦)。

作为本发明实施例的一种实施方式，如图4所示，上述设备还可以包括第一边带滤波器110。

第一电光调制器103与第一边带滤波器110连接，第一边带滤波器110与偏振合束器104连接；第一电光调制器103具体可以用于将本振信号调制到第一路偏振光信号，得到调制后的信号输入第一边带滤波器110。

第一边带滤波器110可以对第一电光调制器103将本振信号调制到第一路偏振光信号所得到的调制后的信号进行滤波处理，得到该调制后的信号的负一阶边带信号作为第一调制光信号，并将第一调制光信号输入偏振合束器。

假设第一路偏振光信号的频率为f_c，第一调制光信号的频率为f_LO，那么，第一调制光信号的频率f_LO＝f_c-f_shift，也就是说，第一调制光信号的频率f_LO为第一路偏振光信号的频率f_c与本振信号的频率f_shift之间的差，这样，也就可以通过第一边带滤波器110实现对调制到第一路偏振光信号的本振信号的单边带调制。

作为本发明实施例的一种实施方式，如图5所示，上述设备还可以包括第二边带滤波器111。

第二电光调制器107与第二边带滤波器111连接，第二边带滤波器111与光耦合器108连接；第二电光调制器107具体可以用于将信号发生器产生的待发送的无线电信号调制到第六路偏振光信号，得到调制后的信号输入第二边带滤波器111。

第二边带滤波器111可以对第二电光调制器107将信号发生器产生的待发送的无线电信号调制到第六路偏振光信号所得到的调制后的信号进行滤波处理，得到该调制后的信号的正一阶边带信号作为第二调制光信号，并将第二调制光信号输入光耦合器108。

假设第二调制光信号的频率为f_sig，由于信号处理器和第二路偏振分束器不会改变光信号的频率，因此，第六路偏振光信号与第二路偏振光信号的频率相同，即为f_c。

第二调制光信号为调制到第六路偏振光信号无线电信号的正一阶边带信号，因此，第二调制光信号的频率f_sig＝f_c+f_o，也就是说，第二调制光信号的频率f_sig为待发送的无线电信号的频率f₀与第六路偏振光信号的频率f_c之间的加和。这样，也就可以通过第二边带滤波器111实现对调制到第六路偏振光信号的待发送的无线电信号的单边带调制。

这样，光电探测器109输出的上变频信号的频率f_out即为：

f_out＝f_sig-f_LO＝f_shift+f_o

由此可知，光电探测器109输出的上变频信号的频率f_out与待发送的无线电信号的频率相比增加了f_shift，所以，可以通过调整本振信号的频率f_shift得到频率不同的上变频信号，从而可以实现对上变频信号的频率的调整。

作为本发明实施例的一种实施方式，如图6所示，上述设备还可以包括直流相位调制器112。

第二偏振分束器106与直流相位调制器112连接，直流相位调制器112与光耦合器108连接；直流相位调制器112可以用于响应用户输入的调整信号相位的操作，调整输入直流相位调制器的信号的相位，并将调整相位后的信号输入光耦合器。

作为一种实施方式，用户可以将需要调整的相位值输入直流相位调制器112，直流相位调制器112可以根据用户输入的相位值调整输入直流相位调制器112的信号的相位，也就是调整第五路偏振光信号的相位。

这样，输入光耦合器108的第五路偏振光信号也就是调整相位后的第五路偏振光信号，光耦合器108对调整相位后的第五路偏振光信号与第二路调制光信号进行耦合处理，可以得到调整相位后的耦合信号，将调整相位后的耦合信号输入光电探测器109，光电探测器109可以对调整相位后的耦合信号进行光电探测处理，也就可以得到调整相位后的上变频信号，从而可以实现对上变频信号的相位的调整。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述第一电光调制器103可以为马赫增德尔调制器。

具体的，上述第一电光调制器103可以为马赫增德尔调制器，且该马赫增德尔调制器的工作电压可以设置为最小值，这样，可以将马赫增德尔调制器设置为双边带调制的工作状态，从而可以实现对第一路偏振光信号的双边带调制。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述第二电光调制器107可以为马赫增德尔调制器或相位调制器。

上述第二电光调制器107可以为马赫增德尔调制器或相位调制器，这样，无线电信号上变频设备可以通过马赫增德尔调制器或相位调制器将待发送无线电信号调制到第六路偏振光信号。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述预设信号处理器可以为频域滤波器或光信号整形器。

在一种实施方式中，上述预设信号处理器为频域滤波器，该频域滤波器可以对第三路偏振光信号进行频域滤波处理，得到频域滤波处理后的第三路偏振光信号作为第四路偏振光信号后输入第二偏振分束器106。在另一种实施方式中，上述预设信号处理器为光信号整形器，该光信号整形器可以对第三路偏振光信号进行频谱加权处理，得到频谱加权处理后的第三路偏振光信号作为第四路偏振光信号后输入第二偏振分束器106。这样，可以实现对第三路偏振光信号的频域滤波处理或频谱加权处理，满足不同的信号处理需求。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述光载波信号发生器101可以通过光纤与第一偏振分束器102连接。

相应的，光载波信号包括的一路偏振光信号的偏振态可以与光纤的快轴对准，另一路偏振光信号的偏振态与光纤的慢轴对准。其中，光纤中存在一个特定的方向，光顺着这个方向在光纤中传播时不会产生双折射，这方向称为光纤的光轴，光纤的快轴为与光纤的光轴平行的方向，光纤的慢轴为与光纤的光轴垂直的方向。由于光纤的快轴的方向与慢轴的方向垂直，因此，当光载波信号包括的一路偏振光信号的偏振态可以与光纤的快轴对准，另一路偏振光信号的偏振态与光纤的慢轴对准时，可以确保光载波信号包括的两路偏振光信号的偏振态彼此正交。

在一种实施方式中，上述光载波信号发生器101、第一偏振分束器102、偏振合束器104、信号处理器105、第二偏振分束器106、光耦合器108以及光电探测器109依次通过光纤连接；第一偏振分束器102还通过光纤与第一电光调制器连接103，第一电光调制器103通过光纤与偏振合束器104连接；第二偏振分束器106还通过光纤与第二电光调制器107连接，第二电光调制器107通过光纤与光耦合器108连接。

第一偏振分束器102、第一电光调制器103、偏振合束器104、信号处理器105、第二偏振分束器106、第二电光调制器107均不会改变光信号的偏振态，第一路偏振光信号和第二路偏振光信号中一路偏振光信号的偏振态可以与光纤的快轴对准，另一路偏振光信号的偏振态与光纤的慢轴对准。

在这种情况下，假设第一路偏振光信号的偏振态与光纤的快轴对准，第二路偏振光信号的偏振态与光纤的慢轴对准，那么，第一调制光信号的偏振态与光纤的快轴对准，第五路偏振光信号的偏振态与光纤的快轴对准，第六路偏振光信号的偏振态与光纤的慢轴对准，第二路调制光信号的偏振态与光纤的慢轴对准；假设第一路偏振光信号的偏振态与光纤的慢轴对准，第二路偏振光信号的偏振态与光纤的快轴对准，那么，第一调制光信号的偏振态与光纤的慢轴对准，第五路偏振光信号的偏振态与光纤的慢轴对准，第六路偏振光信号的偏振态与光纤的快轴对准，第二路调制光信号的偏振态与光纤的快轴对准。这样，可以确保第一调制光信号的偏振态与第二路偏振光信号的偏振态正交，并确保第二路调制光信号的偏振态与第五路偏振光信号的偏振态正交。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种无线电信号上变频设备，其特征在于，所述设备包括光载波信号发生器、第一偏振分束器、第一电光调制器、偏振合束器、信号处理器、第二偏振分束器、第二电光调制器、光耦合器、光电探测器；

所述光载波信号发生器、所述第一偏振分束器、所述偏振合束器、所述信号处理器、所述第二偏振分束器、所述光耦合器以及所述光电探测器依次连接；所述第一偏振分束器还与所述第一电光调制器连接，所述第一电光调制器与所述偏振合束器连接；所述第二偏振分束器还与所述第二电光调制器连接，所述第二电光调制器与所述光耦合器连接；

所述光载波信号发生器用于将生成的包括偏振态正交的两路偏振光信号的光载波信号输入所述第一偏振分束器；所述第一偏振分束器用于将所述光载波信号分路为第一路偏振光信号和第二路偏振光信号后，分别输入所述第一电光调制器和所述偏振合束器；所述第一电光调制器用于将本振信号调制到所述第一路偏振光信号，得到第一调制光信号后输入所述偏振合束器；所述偏振合束器用于将所述第一调制光信号和所述第二路偏振光信号合路为第三路偏振光信号后输入所述信号处理器；

所述信号处理器用于对所述第三路偏振光信号进行预设处理得到第四路偏振光信号后输入所述第二偏振分束器；所述第四路偏振光信号包括经过预设处理的第一调制光信号和经过预设处理的第二路偏振光信号；所述经过预设处理的第一调制光信号的偏振态与所述经过预设处理的第二路偏振光信号的偏振态彼此正交；所述第二偏振分束器用于将所述第四路偏振光信号分路为第五路偏振光信号和第六路偏振光信号后，分别输入所述光耦合器和所述第二电光调制器，其中，所述第五路偏振光信号的偏振态与所述第一路偏振光信号的偏振态相同，所述第六路偏振光信号的偏振态与所述第二路偏振光信号的偏振态相同；

所述第二电光调制器用于将信号发生器产生的待发送无线电信号调制到所述第六路偏振光信号，得到第二路调制光信号后输入所述光耦合器；所述光耦合器用于将所述第二路调制光信号与所述第五路偏振光信号进行耦合处理，得到耦合信号后输入所述光电探测器；所述光电探测器用于对所述耦合信号进行光电探测处理，得到所述无线电信号对应的上变频信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括第一边带滤波器；

所述第一电光调制器与所述第一边带滤波器连接，所述第一边带滤波器与所述偏振合束器连接；

所述第一电光调制器具体用于将本振信号调制到所述第一路偏振光信号，得到调制后的信号输入所述第一边带滤波器，所述第一边带滤波器用于对该调制后的信号进行滤波处理，得到该调制后的信号的负一阶边带信号作为第一调制光信号，并将所述第一调制光信号输入所述偏振合束器。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备还包括第二边带滤波器；

所述第二电光调制器与所述第二边带滤波器连接，所述第二边带滤波器与所述光耦合器连接；

所述第二电光调制器具体用于将信号发生器产生的待发送的无线电信号调制到所述第六路偏振光信号，得到调制后的信号输入所述第二边带滤波器，所述第二边带滤波器用于对该调制后的信号进行滤波处理，得到该调制后的信号的正一阶边带信号作为第二调制光信号，并将所述第二调制光信号输入所述光耦合器。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括直流相位调制器；

所述第二偏振分束器与所述直流相位调制器连接，所述直流相位调制器与所述光耦合器连接；

所述直流相位调制器用于响应用户输入的调整信号相位的操作，调整输入所述直流相位调制器的信号的相位，并将调整相位后的信号输入所述光耦合器。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一电光调制器为马赫增德尔调制器。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二电光调制器为马赫增德尔调制器或相位调制器。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述信号处理器为频域滤波器或光信号整形器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的设备，其特征在于，所述光载波信号发生器通过光纤与所述第一偏振分束器连接；

所述光载波信号包括的一路偏振光信号的偏振态与所述光纤的快轴对准，另一路偏振光信号的偏振态与所述光纤的慢轴对准。

Images