CN114465669B - 中频信号和毫米波信号混合传输系统及方法 - Google Patents

中频信号和毫米波信号混合传输系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种中频信号和毫米波信号混合传输系统及方法，该系统包括：中心模块、分布式模块、毫米波信号远端模块和中频信号远端模块；中心模块用于生成第一光载波，基于第一光载波，获得目标耦合信号，并将目标耦合信号发送至分布式模块；分布式模块用于从目标耦合信号中获得第一光信号并发送至毫米波信号远端模块，获得第二光信号并发送至中频信号远端模块；毫米波信号远端模块用于基于第一光信号获得并发射毫米波信号，中频信号远端模块用于基于第二光信号获得并发射中频信号。本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统及方法，能降低中频信号和毫米波信号混合传输时的功率衰落，能降低用户终端数字信号处理算法的复杂度和计算功耗。

Description

中频信号和毫米波信号混合传输系统及方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种中频信号和毫米波信号混合传输系统及方法。
背景技术
毫米波（millimetre wave，mmW），即波长在1到10毫米之间的电磁波，通常对应的是30GHz至300GHz之间的无线电频谱。随着5G通信时代的到来，毫米波频谱成为5G通信未来建设的重要组成部分。全球范围内将24.25GHz-27.5GHz、37GHz-43.5GHz、66GHz-71GHz共14.75GHz带宽的毫米波频谱资源标识，用于5G及国际移动通信系统（IMT）的未来发展。由于5G通信需要低中高频协同工作，低中频用于满足广域和深度室内覆盖，高频用于满足大容量、高速率的业务需求，因此5G通信的用频思路为低频为基、高频为补、高低协同，低中高频信号的混合传输对5G通信的兼容性和可重构性具有重要意义。
光载无线（Radio over Fiber，RoF）通信技术由于其低损耗传输特性、良好的可重构性以及与光网络的无缝兼容能力，可以适用于低中高频信号的混合传输。但是，基于现有的RoF链路进行中频信号和毫米波信号的混合传输时，存在功率衰落的缺陷。因此，如何减少中频信号和毫米波信号混合传输时的功率衰落，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种中频信号和毫米波信号混合传输系统及方法，用以解决现有技术中用于中频信号和毫米波信号混合传输的RoF链路存在功率衰落的缺陷，实现减少中频信号和毫米波信号混合传输时的功率衰落。
本发明提供一种中频信号和毫米波信号混合传输系统，包括：中心模块、分布式模块、毫米波信号远端模块和中频信号远端模块；所述中心模块的输出端与所述分布式模块的输入端连接，所述分布式模块的一个输出端与一个所述毫米波信号远端模块的输入端连接，或与一个所述中频信号远端模块的输入端连接；
所述中心模块用于生成第一光载波，基于所述第一光载波，获得目标耦合信号，并将所述目标耦合信号发送至所述分布式模块；
所述分布式模块用于从所述目标耦合信号中获得第一光信号和第二光信号，并将所述第一光信号发送至所述毫米波信号远端模块，将所述第二光信号发送至所述中频信号远端模块；
所述毫米波信号远端模块用于基于所述第一光信号获得毫米波信号，并发射所述毫米波信号，所述中频信号远端模块用于基于所述第二光信号获得中频信号，并发射所述中频信号；
其中，所述目标耦合信号是由第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带耦合而成的；所述第一光边带和所述第二光边带，是通过对所述第一光载波进行不对称的单边带调制获得的；第二光载波，是通过对所述第一光载波进行偶数阶调制和滤波获得的；所述第一光信号包括所述第一光边带和所述第二光载波；所述第二光信号包括所述第二光边带和所述第一光载波。
根据本发明提供的一种中频信号和毫米波信号混合传输系统，所述中心模块，包括：激光器、第一光耦合器、第二光耦合器、第一光调制单元和第二光调制单元；所述激光器的输出端与所述第一光耦合器的输入端连接，所述第一光耦合器的两个输出端分别与所述第一光调制单元的输入端和第二光调制单元的输入端连接，所述第一光调制单元的输出端和所述第二光调制单元的输出端分别与所述第二光耦合器的输入端连接，所述第二光耦合器的输出端与所述分布式模块的输入端连接；
所述激光器用于生成所述第一光载波，并将所述第一光载波发送至所述第一光耦合器；
所述第一光耦合器用于将所述第一光载波分为两路，并分别将两路所述第一光载波发送至所述第一光调制单元和所述第二光调制单元；
所述第一光调制单元用于对接收到的所述第一光载波进行不对称的单边带调制，生成所述第一光边带和所述第二光边带，并保留所述第一光载波之后，将所述第一光边带、所述第二光边带以及保留的所述第一光载波发送至所述第二光耦合器；
所述第二光调制单元用于通过对接收的所述第一光载波进行偶数阶调制和滤波，生成所述第二光载波，并将所述第二光载波发送至所述第二光耦合器；
所述第二光耦合器用于将接收到所述第一光载波、所述第二光载波、所述第一光边带和所述第二光边带耦合为所述目标耦合信号，并将所述目标耦合信号发送至分布式模块。
根据本发明提供的一种中频信号和毫米波信号混合传输系统，所述分布式模块，包括：滤波单元、第一光分路器和第二光分路器；所述滤波单元的输入端与所述第二光耦合器的输出端连接，所述滤波单元的两个输出端分别与所述第一光分路器的输入端和所述第二光分路器的输入端连接，所述第一光分路器的一个输出端与一个所述毫米波信号远端模块连接，所述第二光分路器的一个输出端与一个所述中频信号远端模块连接；
所述滤波单元用于通过对接收到的所述目标耦合信号进行滤波处理，将所述第一光边带和所述第二光载波，与所述第二光边带和所述第一光载波分离，获得所述第一光信号和所述第二光信号，并将所述第一光信号发送至所述第一光分路器，将所述第二光信号发送至所述第二光分路器；
所述第一光分路器用于基于所述毫米波信号远端模块的数量，将所述第一光信号分为若干路，并分别将每一路所述第一光信号发送至每一所述毫米波信号远端模块，所述第二光分路器用于基于所述中频信号远端模块的数量，将所述第二光信号分为若干路，并分别将每一路所述第二光信号发送至一个所述中频信号远端模块。
根据本发明提供的一种中频信号和毫米波信号混合传输系统，所述毫米波信号远端模块，包括：第一光电探测单元和第一天线；所述第一光电探测单元的输入端与所述第一光分路器的输出端连接，所述第一光电探测单元的输出端与所述第一天线的输入端连接；
所述第一光电探测单元用于通过对接收到的所述第一光信号进行外差拍频，获得所述毫米波信号，并将所述毫米波信号发送至所述第一天线；
所述第一天线用于发射所述毫米波信号。
根据本发明提供的一种中频信号和毫米波信号混合传输系统，所述中频信号远端模块，包括：第二光电探测单元和第二天线；所述第二光电探测单元的输入端与所述第二光分路器的一个输出端连接，所述第二光电探测单元的输出端与所述第二天线的输入端连接；
所述第二光电探测单元用于通过对接收到的所述第二光信号进行光电转换，获得所述中频信号，并将所述中频信号发送至所述第二天线；
所述第二天线用于发射所述中频信号。
根据本发明提供的一种中频信号和毫米波信号混合传输系统，所述第一光调制单元，包括：双驱马赫曾德尔调制器；所述双驱马赫曾德尔调制器的输入端与所述第一光耦合器的第一输出端连接，所述双驱马赫曾德尔调制器的输出端与所述第二光耦合器的输入端连接；
所述双驱马赫曾德尔调制器用于基于接收到的第一驱动信号，对接收到的所述第一光载波进行不对称的单边带调制，生成所述第一光边带和所述第二光边带，并保留所述第一光载波之后，将所述第一光边带、所述第二光边带以及保留的所述第一光载波发送至所述第二光耦合器。
根据本发明提供的一种中频信号和毫米波信号混合传输系统，所述第二光调制单元，包括：推挽马赫曾德尔调制器和第一滤波器；所述推挽马赫曾德尔调制器的输入端与所述第一光耦合器的第二输出端连接，所述推挽马赫曾德尔调制器的输出端与所述第一滤波器的输入端连接，所述第一滤波器的输入端与所述第二光耦合器的输入端连接；
所述推挽马赫曾德尔调制器用于基于接收到的第二驱动信号，对接收的所述第一光载波进行偶数阶调制，获得第一光载波对应的偶数阶边带，并将所述第一光载波对应的偶数阶边带发送至所述第一滤波器；
所述第一滤波器用于对所述第一光载波对应的偶数阶边带进行滤波，获得所述第二光载波。
根据本发明提供的一种中频信号和毫米波信号混合传输系统，所述滤波单元，包括：第二滤波器和光环形器；所述光环形器的第一端口与所述第二光耦合器的输出端连接，所述光环形器的第二端口与所述第二滤波器的输入端连接，所述第二滤波器的第一输出端与所述第二光分路器的输入端连接，所述第二滤波器的第二输出端与所述光环形器的第二端口连接，所述光环形器的第三端口与所述第一光分路器的输入端连接；
所述光环形器用于将接收到的所述目标耦合信号发送至所述第二滤波器，以及接收所述第二滤波器返回的所述第一光信号，并将所述第一光信号发送至所述第一光分路器；
所述第二滤波器用于通过对接收到的所述目标耦合信号进行滤波处理，将所述第一光边带和所述第二光载波，与所述第二光边带和所述第一光载波分离，获得包括所述第一光信号和所述第二光信号，并将所述第二光信号发送至所述第二光分路器，将所述第一光信号返回至所述光环形器。
根据本发明提供的一种中频信号和毫米波信号混合传输系统，所述毫米波信号远端模块，还包括：第三天线；
所述第三天线用于接收用户终端返回的毫米波信号。
本发明还提供一种中频信号和毫米波信号混合传输方法，包括：
生成第一光载波，基于所述第一光载波，获得目标耦合信号；
从所述目标耦合信号中获得第一光信号和第二光信号；
基于所述第一光信号获得毫米波信号，并发射所述毫米波信号，基于所述第二光信号获得中频信号，并发射所述中频信号；
其中，所述目标耦合信号是由第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带耦合而成的；所述第一光边带和所述第二光边带，是通过对所述第一光载波进行不对称的单边带调制获得的；第二光载波，是通过对所述第一光载波进行偶数阶调制和滤波获得的；所述第一光信号包括所述第一光边带和所述第二光载波；所述第二光信号包括所述第二光边带和所述第一光载波。
根据本发明提供的一种中频信号和毫米波信号混合传输方法，所述生成第一光载波，基于所述第一光载波，获得目标耦合信号，包括：
生成所述第一光载波，将所述第一光载波分为两路，对一路所述第一光载波进行不对称的单边带调制，生成所述第一光边带和所述第二光边带，并保留所述第一光载波，对另一路所述第一光载波进行偶数阶调制和滤波，生成所述第二光载波；
将所述第一光边带、所述第二光边带、保留的所述第一光载波和所述第二光载波耦合为所述目标耦合信号。
根据本发明提供的一种中频信号和毫米波信号混合传输方法，所述从所述目标耦合信号中获得第一光信号和第二光信号，包括：
对所述目标耦合信号进行滤波处理，将所述第一光边带和所述第二光载波，与所述第二光边带和所述第一光载波分离，获得所述第一光信号和所述第二光信号。
根据本发明提供的一种中频信号和毫米波信号混合传输方法，所述基于所述第一光信号获得毫米波信号，并发射所述毫米波信号，基于所述第二光信号获得中频信号，并发射所述中频信号，包括：
将所述第一光信号进行外差拍频，获得所述毫米波信号，并发射所述毫米波信号，对所述第二光信号进行光电转换，获得所述中频信号，并发射所述中频信号。
本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统及方法，中心模块通过对第一光载波进行不对称的单边带调制，将用于Sub-6GHz通信和毫米波通信感知的复合中频信号搬移至光域，同时保留第一光载波，通过调制和滤波获得用于毫米波上变频的第二光载波，从而获得包括第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带的目标耦合信号，分布式模块从目标耦合信号中获取用于Sub-6GHz通信的第一光信号和用于毫米波通信感知的第二光信号，毫米波信号远端模块基于第一光信号获得毫米波信号，并发射毫米波信号，中频信号远端模块用于基于第二光信号获得中频信号，并发射中频信号，能通过不对称的单边带调制避免光纤色散引入的功率衰落，从而避免中频信号和毫米波信号混合远距离光纤传输时的功率衰落，能通过信号调制第一光载波的共用，避免频偏补偿算法的使用，从而降低用户终端数字信号处理算法的复杂度和计算功耗，能通过毫米波上变频，避免大带宽光电器件和驱动信号的使用，降低系统成本，不涉及偏振态的精确调节和追踪，系统简单、稳定性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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附图。
图1是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统的结构示意图之一；
图2是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统的结构示意图之二；
图3是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中第一光调制单元输出的信号的示意图；
图4是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中第二光调制单元输出的信号的示意图；
图5是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中滤波单元输出的第一光信号的示意图；
图6是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中滤波单元输出的第二光信号的示意图；
图7是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中第一天线输出的毫米波信号的示意图；
图8是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中第二天线输出的中频信号的示意图；
图9是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统的结构示意图之三；
图10是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在发明的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，毫米波是指波长在1-10mm之间的电磁波，毫米波频率高（30-300GHz）在传输信号时速率高，存储容量也更大，方向性好，毫米波信号通常用于高速通信和高精度感知。
相较于毫米波信号，中频信号所在频段较低，传播速率和带宽容量比毫米波逊色不少，但中频信号的传播距离较长，穿透性较好，中频信号通常用于通信和室内覆盖。
毫米波因其传播距离短，穿透性差等缺点，局限了其在移动通信邻域的应用。但随着5G通信时代的到来，毫米波频谱拥有连续可用的超大带宽等优势，可以满足5G系统对超大带宽和极高速率的传输需求，成为5G网络未来建设的重要组成部分。
传统的RoF链路，通常使用电吸收调制器、偏振复用、双波长调制、双波长外差拍频等方式，实现中频信号和毫米波信号的混合传输。但是，在使用电吸收调制器的RoF链路中，需要配置大带宽的光电器件和电器件；在基于偏振复用的RoF链路中，需要远端设备通过复杂的偏振追踪来分离中频信号和毫米波信号；在双波长调制的RoF链路中，存在光纤啁啾色散引入的功率衰落，需要引入其他元件消除光纤啁啾色散；在基于双波长外差拍频的RoF链路中，除了需要进行复杂的偏振控制之外，还需要进行复杂的数字信号处理以消除双波长不相干引入的相位噪声。综上，基于传统的RoF链路进行中频信号和毫米波信号的混合传输时，存在功率衰落、对光电器件和电器件的带宽需求较高、结构较复杂、制造成本较高等缺陷。并且，随着智能驾驶、无人工厂、智慧家居等新兴产业的快速发展，对5G毫米波信号提出了更高精度感知的迫切需求。
对此，本发明提供一种中频信号和毫米波信号混合传输系统。本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统，结构更简单、制造成本以及对器件的带宽需求更低，并且可以避免中频信号和毫米波信号混合远距离传输时光纤导致的功率衰落。
图1是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统的结构示意图之一。下面结合图1描述本发明的中频信号和毫米波信号混合传输系统。如图1所示，该系统包括：中心模块101、分布式模块102、毫米波信号远端模块103和中频信号远端模块104；中心模块101的输出端与分布式模块102的输入端连接，分布式模块102的一个输出端与一个毫米波信号远端模块103的输入端连接，或与一个中频信号远端模块104的输入端连接。
需要说明的是，本发明实施例中的毫米波信号，可以为5G通信中的毫米波信号，上述毫米波信号可以用于通信感知。本发明实施例中的中频信号，可以为5G通信中的Sub-6GHz信号，上述Sub-6GHz信号可以用于通信。
需要说明的是，中心模块101可以用CU表示，分布式模块102可以用DU表示。
中频信号和毫米波信号混合传输系统中毫米波信号远端模块103的数量可以为m个，中频信号远端模块104的数量可以为n个。其中，m和n均为正整数。每一中频信号远端模块104的输入端与分布式模块102的一个输出端连接。
相应地，第i个毫米波信号远端模块103可以用RU1i表示。第i个中频信号远端模块104可以用RU2i表示。
需要说明的是，中心模块101、分布式模块102、毫米波信号远端模块103和中频信号远端模块104之间可以通过光纤连接。每一毫米波信号远端模块103的输入端与分布式模块102的一个输出端连接。
可选地，中心模块101、分布式模块102、毫米波信号远端模块103和中频信号远端模块104之间可以通过单模光纤105连接。其中，单模光纤可以用SMF表示。
中心模块101用于生成第一光载波，基于第一光载波，获得目标耦合信号，并将目标耦合信号发送至分布式模块102；其中，目标耦合信号是由第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带耦合而成的；第一光边带和第二光边带，是通过对第一光载波进行不对称的单边带调制获得的；第二光载波，是通过对第一光载波进行偶数阶调制和滤波获得的。
具体地，中心模块101可以首先生成第一光载波。
需要说明的是，第一光载波所在频段为中频，可以用于上变频。相应地，基于第一光载波获得的目标耦合信号所在频段亦为中频。
基于第一光载波获得目标耦合信号中的第一光边带、第二光边带和第二光载波，可以降低目标耦合信号中的相位噪声，还可以避免频偏补偿算法的使用，从而可以降低用户终端数字信号处理算法的复杂度和计算功耗。
中心模块101生成第一光载波之后，可以对第一光载波进行不对称的单边带调制，获得可以用于毫米波通信感知的第一光边带，以及可以用于Sub-6GHz通信的第二光边带。其中，对第一光载波进行不对称的单边带调制，可以避免了光纤色散引入的功率衰落。
中心模块101生成第一光载波之后，还可以对第一光载波进行调制和滤波，获得位于第一光边带相反频率侧的第二光载波。
可选地，第一光载波可以用LO1-OSB表示；第二光载波可以用LO2-OSB表示；第一光边带可以用MMW-OSB表示；第二光边带可以用Sub-6G-OSB表示。
中心模块101生成第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带之后，可以对第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带进行耦合，获得目标耦合信号。
需要说明的是，第一光边带和第二光边带的波长，分别位于第一光载波的两侧，且第一光边带的波长小于第一光载波的波长，第二光边带的波长大于第一光载波的波长，第二光载波的波长大于第二光边带的波长。
可选地，中心模块101可以通过多种方式生成第一光载波，例如：中心模块101可以基于内置的激光器或其他光载波发生元件，生成第一光载波。
可选地，中心模块101还可以通过多种方式对第一光载波进行不对称的单边带调制，获得第一光边带和第二光边带，例如：中心模块101可以基于内置的调制器件以及其他器件，对第一光载波进行不对称的单边带调制，获得第一光边带和第二光边带。
可选地，中心模块101还可以通过多种方式对第一光载波进行偶数阶调制，获得第二光载波，例如：中心模块101可以基于内置的滤波器件以及其他器件，对第一光载波进行不对称的单边带调制，获得第二光载波。
中心模块101生成目标耦合信号之后，可以通过中心模块101的输出端、单模光纤105以及分布式模块的输入端，将目标耦合信号发送至分布式模块102。
分布式模块102用于从目标耦合信号中获得第一光信号和第二光信号，并将第一光信号发送至毫米波信号远端模块103，将第二光信号发送至中频信号远端模块104；其中，第一光信号包括第一光边带和第二光载波；第二光信号包括第二光边带和第一光载波。
具体地，分布式模块102接收到中心模块101发送的目标耦合信号之后，可以基于内置的滤波器件等器件，从目标耦合信号中获得用于毫米波通信感知的第一光边带和第二光载波，作为第一光信号，获得用于Sub-6GHz通信的第二光边带和第一光载波，作为第二光信号。
分布式模块102获得第一光信号和第二光信号之后，可以将第一光信号分为m路。对于任一毫米波信号远端模块103，可以通过分布式模块102的一个输出端、单模光纤105和该毫米波信号远端模块103的输入端，将一路第一光信号发送至该毫米波信号远端模块103。
分布式模块102获得第一光信号和第二光信号之后，还可以将第二光信号分为n路。对于任一中频波信号远端模块，可以通过分布式模块102的一个输出端、单模光纤105和该中频信号远端模块104的输入端，将一路第二光信号发送至该中频信号远端模块104。
毫米波信号远端模块103用于基于第一光信号获得毫米波信号，并发射毫米波信号，中频信号远端模块104用于基于第二光信号获得中频信号，并发射中频信号。
具体地，毫米波信号远端模块103接收到分布式模块102发送的第一光信号之后，可以基于内置的变频器件以及其他器件，将第一光信号变频至毫米波频段，从而可以获得毫米波信号。
毫米波信号远端模块103获得毫米波信号之后，可以通过内置的天线发射上述毫米波信号，从而可以将上述毫米波信号辐射到空中，使得上述毫米波信号被用户终端的天线接收。
需要说明的是，接收上述毫米波信号的用户终端可以称为毫米波用户终端。毫米波用户终端接收上述毫米波信号之后，可以基于上述毫米波信号进行数字信号处理，以获取中心模块101下行的毫米波信号。
中频信号远端模块104接收到分布式模块102发送的第二光信号之后，可以基于内置的光电转换元件以及其他器件，从第二光信号中恢复为中心模块101生成的用于Sub-6GHz通信的中频信号，从而可以获得中频信号。
中频信号远端模块104获得中频信号之后，可以通过内置的天线发射上述中频信号，将上述中频信号辐射到空中，从而可以使得上述中频信号被用户终端的天线接收。
需要说明的是，接收上述中频信号的用户终端可以称为Sub-6GHz用户终端。Sub-6GHz用户终端接收上述中频信号之后，可以进行数字信号处理，已获取中心模块101下行的Sub-6GHz信号。
本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统及方法，中心模块通过对第一光载波进行不对称的单边带调制，将用于Sub-6GHz通信和毫米波通信感知的复合中频信号搬移至光域，同时保留第一光载波，通过调制和滤波获得用于毫米波上变频的第二光载波，从而获得包括第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带的目标耦合信号，分布式模块从目标耦合信号中获取用于Sub-6GHz通信的第一光信号和用于毫米波通信感知的第二光信号，毫米波信号远端模块基于第一光信号获得毫米波信号，并发射毫米波信号，中频信号远端模块用于基于第二光信号获得中频信号，并发射中频信号，能通过不对称的单边带调制避免光纤色散引入的功率衰落，从而避免中频信号和毫米波信号混合远距离光纤传输时的功率衰落，能通过信号调制第一光载波的共用，避免频偏补偿算法的使用，从而降低了用户终端数字信号处理算法的复杂度和计算功耗，能通过毫米波上变频，避免大带宽光电器件和驱动信号的使用，降低系统成本，不涉及偏振态的精确调节和追踪，系统简单、稳定性高。
图2是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统的结构示意图之二。如图2所示，中心模块101，包括：激光器201、第一光耦合器202、第二光耦合器203、第一光调制单元204和第二光调制单元205；激光器201的输出端与第一光耦合器202的输入端连接，第一光耦合器202的两个输出端分别与第一光调制单元204的输入端和第二光调制单元205的输入端连接，第一光调制单元204的输出端和第二光调制单元205的输出端分别与第二光耦合器203的输入端连接，第二光耦合器203的输出端与分布式模块102的输入端连接。
激光器201用于生成第一光载波，并将第一光载波发送至第一光耦合器202。
可选地，上述激光器201可以为外腔激光器。其中，外腔激光器可以用ECL表示。
激光器201生成第一光载波之后，可以通过激光器201的输出端和第一光耦合器202的输入端，将第一光载波发送至第一光耦合器202。
需要说明的是，第一光边带、第二光边带和第二光载波均是基于同一激光器201产生的第一光载波生成的，因而不存在激光器频偏引入的相位噪声，从而可以降低目标耦合信号中的相位噪声。
第一光耦合器202用于将第一光载波分为两路，并分别将两路第一光载波发送至第一光调制单元204和第二光调制单元205。
具体地，第一光耦合器202可以将第一光载波分为两路，将一路第一光载波通过第一光耦合器202的一个输出端和第一光调制单元204的输入端，发送至第一光调制单元204，将另一路第二光载波通过第一光耦合器202的另一个输出端和第二光调制单元205的输入端，发送至第二光调制单元205。
第一光调制单元204用于对接收到的第一光载波进行不对称的单边带调制，生成第一光边带和第二光边带，并保留第一光载波之后，将第一光边带、第二光边带以及保留的第一光载波发送至第二光耦合器203。
具体地，第一光调制单元204接收到第一光耦合器202发送的第一光载波之后，可以对第一光载波进行不对称的单边带调制，生成第一光边带和第二光边带，并保留第一光载波。
图3是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中第一光调制单元输出的信号的示意图。图3中的方框表示第一光边带，弧形框表示第二光边带，实线箭头表示第一光载波。
如图3所示，第一光边带的波长小于第一光载波，第二光边带的波长大于第二光载波，且第二光边带与第一光载波之间波长的差值，小于第一光边带与第一光载波之间波长的差值。
第一光调制单元204生成第一光边带和第二光边带之后，可以通过第一光调制单元204的输出端和第二光耦合器203的输入端，将第一光边带、第二光边带和保留的第一光载波发送至第二光耦合器203。
第二光调制单元205用于通过对接收的第一光载波进行偶数阶调制和滤波，生成第二光载波，并将第二光载波发送至第二光耦合器203。
第二光调制单元205接收到第一光耦合器202发送的第一光载波之后，可以第一光载波进行偶数阶调制，产生偶数阶边带，再通过对上述偶数阶边带进行滤波，筛选出位于第一光边带相反频率侧的第二光载波。
需要说明的是，第二光调制单元205对第一光载波进行偶数阶调制和滤波，可以降低本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统对器件的频率和带宽需求。
图4是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中第二光调制单元输出的信号的示意图。图4中的实线箭头表示第一光载波，虚线箭头表示第二光载波。
如图4所示，第二光载波的波长大于第一光载波的波长。
第二光调制单元205生成第二光载波之后，可以通过第二光调制单元205的输出端和第二光耦合器203的输入端，将第二光载波发送至第二光耦合器203。
第二光耦合器203用于将接收到第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带耦合为目标耦合信号，并将目标耦合信号发送至分布式模块102。
具体地，第二光耦合器203接收到第一光调制单元204发送的第一光载波、第一光边带和第二光边带，以及第二光调制单元205发生的第二光载波之后，可以将接收到的第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带耦合为目标耦合信号。
第二光耦合器203将接收到的第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带耦合为目标耦合信号之后，可以将目标耦合信号发送至分布式模块102。
本发明实施例中激光器产生第一光载波，并将第一光载波发送至第一光耦合器，第一光耦合器将第一光载波分为两路，分别发送至第一光调制单元和第二光调制单元，第一光调制单元对接收到的第一光载波进行不对称的单边带调制，获得第一光边带和第二光边带，并保留第一光载波之后，将保留的第一光载波、第一光边带和第二光边带发生至第二光耦合器，第二光调制单元通过对接收到的第一光载波进行偶数阶调制和滤波，获得第二光载波之后，将第二光载波发送至第二光耦合器，第二光耦合器将接收到的第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带耦合为目标耦合信号，通过对第一光载波进行偶数阶调制和滤波，能降低本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统对器件的频率和带宽需求，能降低系统的制造成本。
基于上述各实施例的内容，分布式模块102，包括：滤波单元206、第一光分路器207和第二光分路器208；滤波单元206的输入端与第二光耦合器203的输出端连接，滤波单元206的两个输出端分别与第一光分路器207的输入端和第二光分路器208的输入端连接，第一光分路器207的一个输出端与一个毫米波信号远端模块103连接，第二光分路器208的一个输出端与一个中频信号远端模块104连接。
可选地，分布式模块102还可以包括光纤放大器209。滤波单元206的输入端与第二光耦合器203的输出端可以通过光纤放大器209连接，即第二光耦合器203的输入端可以与光纤放大器209的输入端连接，光纤放大器209的输出端可以与滤波单元206的输入端连接。
第二光耦合器203可以将目标耦合信号发送至光纤放大器209。
光纤放大器209对接收到的目标耦合信号进行功率补偿之后，可以将经过功率补偿后的目标耦合信号发送至滤波单元206。
优选地，光纤放大器209可以为掺饵光纤放大器。掺饵光纤放大器可以用EDFA表示。
滤波单元206用于通过对接收到的目标耦合信号进行滤波处理，将第一光边带和第二光载波，与第二光边带和第一光载波分离，获得第一光信号和第二光信号，并将第一光信号发送至第一光分路器207，将第二光信号发送至第二光分路器208。
具体地，滤波单元206接收到经过功率补偿后的目标耦合信号之后，可以对经过功率补偿后的目标耦合信号进行滤波处理，将目标耦合信号中第一光边带和第二光载波，与第二光边带与第一光载波分离。其中，第一光边带和第二光载波为一组可以用于毫米波通信感知的光信号，称为第一光信号；第二光边带和第一光载波为一组可以用于Sub-6GHz通信的光信号，称为第二光信号。
滤波单元206从目标耦合信号分离得到第一光信号和第二光信号之后，可以通过一个输出端和第一光分路器207的输入端，将第一光信号发送至第一光分路器207，还可以通过另一个输出的和第二光分路器208的输入端，将第二光信号发送至第二光分路器208。
图5是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中滤波单元输出的第一光信号的示意图。图5中的方框表示第一光边带，虚线箭头表示第二光载波。
图6是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中滤波单元输出的第二光信号的示意图。图6中的实线箭头表示第一光载波，弧形框表示第二光边带。
需要说明的是，滤波处理对偏振不敏感，滤波单元206通过对目标耦合信号进行滤波处理，可以避免偏振追踪电路和算法的使用，可以简化分布式模块102的结构，进而可以简化本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统的结构。
可选地，滤波单元206可以包括一个多通道滤波器，并可以基于上述多通道滤波器对目标耦合信号进行滤波处理。上述多通道滤波器可以用M-OF表示。
第一光分路器207用于基于毫米波信号远端模块103的数量，将第一光信号分为若干路，并分别将每一路第一光信号发送至每一毫米波信号远端模块103，第二光分路器208用于基于中频信号远端模块104的数量，将第二光信号分为若干路，并分别将每一路第二光信号发送至每一中频信号远端模块104。
具体地，第一光分路器207获得第一光信号之后，可以将第一光信号分为m路。对于任一毫米波信号远端模块103，可以通过第一光分路器207的一个输出端、单模光纤105和该毫米波信号远端模块103的输入端，将一路第一光信号发送至该毫米波信号远端模块103。
第二光分路器208获得第二光信号之后，还可以将第二光信号分为n路。对于任一中频波信号远端模块，可以通过第二光分路器208的一个输出端、单模光纤105和该中频信号远端模块104的输入端，将一路第二光信号发送至该中频信号远端模块104。
本发明实施例中滤波单元通过对目标耦合信号进行滤波处理，从目标耦合信号中获得包括第一光边带和第二光载波的第一光信号，以及包括第二光边带和第一光载波的第二光信号，并将第一光信号发送至第一光分路器，将第二光信号发送至第二光分路器，第一光分路器基于毫米波信号远端模块的数量，将第一光信号分为若干路，并分别将每一路第一光信号发送至一个毫米波信号远端模块，第二光分路器基于中频信号远端模块的数量，将第二光信号分为若干路，并分别将每一路第二光信号发送至一个中频信号远端模块，能通过对偏振不敏感的滤波处理，避免偏振追踪电路和算法的使用，从而能简化分布式模块的结构，进而可以简化本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统的结构。
基于上述各实施例的内容，毫米波信号远端模块103，包括：第一光电探测单元210和第一天线211；第一光电探测单元210的输入端与第一光分路器207的一个输出端连接，第一光电探测单元210的输出端与第一天线211的输入端连接。
第一光电探测单元210用于通过对接收到的第一光信号进行外差拍频，获得毫米波信号，并将毫米波信号发送至第一天线211。
具体地，第一光电探测单元210接收到第一光分路器207发送的第一光信号之后，可以对接收到的第一光信号进行外差拍频，通过对接收到的第一光信号进行外差拍频，可以将中频的第一光信号上变频至毫米波频段，获得毫米波信号。
第一光电探测单元210获得毫米波信号之后，可以将毫米波信号发送至第一天线211。
可选地，第一光电探测单元210可以包括一个高频光电探测器，并基于上述高频光电探测器对接收到的第一光信号进行外差拍频。上述高频光电探测器可以用PD1i表示。其中，i可以用于标识第一光电探测单元210所在的毫米波信号远端模块103，i为大于0小于m的正整数。
第一天线211用于发射毫米波信号。
具体地，第一天线211接收到第一光电探测单元210发送的毫米波信号之后，可以发射上述毫米波信号，从而可以将上述毫米波信号辐射到空中，使得上述毫米波信号被用户终端的天线接收。
图7是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中第一天线输出的毫米波信号的示意图。
可选地，毫米波信号远端模块103还可以包括功率放大单元212。第一光电探测单元210的输出端和第一天线211的输入端可以通过功率放大单元212连接，即第一光电探测单元210的输出端与功率放大单元212的输入端连接，功率放大单元212的输出端可以与第一天线211的输入端连接。
第一光电探测单元210可以将上述毫米波信号首先发送至功率放大单元212，功率放大单元212对上述毫米波信号进行功率放大之后，再将功率放大之后的毫米波信号发送至第一天线211。
本发明实施例中第一光电探测单元通过对接收到的第一光信号进行外差拍频，将第一光信号上变频至毫米波频段，获得毫米波信号，并将毫米波信号发送至第一天线，第一天线发射上述毫米波信号，能通过基于同一激光器产生的第一光载波获得毫米波信号，能避免光纤色散引入的功率衰落，能降低中频信号和毫米波信号混合传输时的功率衰落，能避免频偏补偿算法的使用，从而降低了用户终端数字信号处理算法的复杂度和计算功耗。
基于上述各实施例的内容，中频信号远端模块104，包括：第二光电探测单元213和第二天线214；第二光电探测单元213的输入端与第二光分路器208的一个输出端连接，第二光电探测单元213的输出端与第二天线214的输入端连接。
第二光电探测单元213用于通过对接收到的第二光信号进行光电转换，获得中频信号，并将中频信号发送至第二天线214。
具体地，第二光电探测单元213接收到第一光分路器207发送的第二光信号之后，可以对接收到的第二光信号进行光电转换，通过对接收到的第一光信号进行光电转换，可以恢复得到中心模块101加载的用于Sub-6GHz通信的中频信号。
第二光电探测单元213获得中频信号之后，可以将毫米波信号发送至第二天线214。
可选地，第二光电探测单元213可以包括一个中频光电探测器，并基于上述中频光电探测器对接收到的第二光信号进行光电转换。上述中频光电探测器可以用PD2i表示。其中，i可以用于标识第一光电探测单元210所在的毫米波信号远端模块103，i为大于0小于n的正整数。
第二天线214用于发射中频信号。
具体地，第二天线214接收到第二光电探测单元213发送的中频信号之后，可以发射上述中频信号，从而可以将上述中频信号辐射到空中，使得上述中频信号被用户终端的天线接收。
图8是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统中第二天线214输出的中频信号的示意图。
可选地，中频信号远端模块104还可以包括功率放大单元212。第二光电探测单元213的输出端和第二天线214的输入端可以通过功率放大单元212连接，即第二光电探测单元213的输出端与功率放大单元212的输入端连接，功率放大单元212的输出端可以与第二天线214的输入端连接。
第二光电探测单元213可以将上述中频信号首先发送至功率放大单元212，功率放大单元212对上述中频信号进行功率放大之后，再将功率放大之后的中频信号发送至第二天线214。
本发明实施例中第二光电探测单元通过对接收到的第二光信号进行光电转换，恢复得到中心模块加载的用于Sub-6GHz通信的中频信号，并将上述中频信号发送至第二天线，第二天线发射上述中频信号，能通过基于同一激光器产生的第一光载波获得中频信号，避免光纤色散引入的功率衰落，能降低中频信号和毫米波信号混合传输时的功率衰落，能避免频偏补偿算法的使用，从而降低了用户终端数字信号处理算法的复杂度和计算功耗。
图9是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统的结构示意图之三。如图9所示，第一光调制单元204，包括：双驱马赫曾德尔调制器901；双驱马赫曾德尔调制器901的输入端与第一光耦合器202的第一输出端连接，双驱马赫曾德尔调制器901的输出端与第二光耦合器203的输入端连接。
双驱马赫曾德尔调制器901用于基于接收到的第一驱动信号，对接收到的第一光载波进行不对称的单边带调制，生成第一光边带和第二光边带，并保留第一光载波之后将第一光边带、第二光边带以及保留的第一光载波发送至第二光耦合器203。
具体地，第一驱动信号可以包括中频复数信号（Complex）的实部（Real）和虚部（Imag），上述中频复数信号是由用于Sub-6GHz通信和毫米波通信感知的信号复合而成的。第一驱动信号可以用Complex(IF Com.+Sen.)表示。
双驱马赫曾德尔调制器901接收第一驱动信号之后，双驱马赫曾德尔调制器901的量臂可以分别被中频复数信号的实部和虚部驱动。
双驱马赫曾德尔调制器901被偏置在正交传输点，以实现对第一光载波的不对称的单边带调制。
在双驱马赫曾德尔调制器901接收到第一光耦合器202发送的第一光载波之后，可以基于第一驱动信号对接收到的第一光载波进行不对称的单边带调制，生成第一光边带和第二光边带，并保留第一光载波。
双驱马赫曾德尔调制器901生成第一光边带和第二光边带之后，可以将保留的第一光载波、第一光边带和第二光边带发生至第二光耦合器203。
需要说明的是，双驱马赫曾德尔调制器901输出的信号如图3所示。
本发明实施例基于第一光调制单元中的双驱马赫曾德尔调制器，能更高效、更准确的对第一光载波进行不对称的单边带调制，得到第一光边带和第二光边带，并保留第一光载波，能通过不对称的单边带调制，避免长距离光纤传输带来的功率衰落。
基于上述各实施例的内容，第二光调制单元205，包括：推挽马赫曾德尔调制器902和第一滤波器903；推挽马赫曾德尔调制器902的输入端与第一光耦合器202的第二输出端连接，推挽马赫曾德尔调制器902的输出端与第一滤波器903的输入端连接，第一滤波器903的输入端与第二光耦合器203的输入端连接。
推挽马赫曾德尔调制器902用于基于接收到的第二驱动信号，对接收的第一光载波进行偶数阶调制，获得第一光载波对应的偶数阶边带，并将第一光载波对应的偶数阶边带发送至第一滤波器903。
具体地，第二驱动信号可以包括射频LO信号。第二驱动信号可以用于毫米波上变频。第二驱动信号可以用LO表示。
推挽马赫曾德尔调制器902接收到第二驱动信号之后，推挽马赫曾德尔调制器902被第二驱动信号驱动。
推挽马赫曾德尔调制器902被偏置在最大传输点，以实现对第一光载波的偶数阶调制。
推挽马赫曾德尔调制器902接收到第一光耦合器202发送的第一光载波之后，可以基于第二驱动信号对第一光载波进行偶数阶调制，产生第一光载波对应的偶数阶边带。
推挽马赫曾德尔调制器902产生第一光载波对应的偶数阶边带之后，可以将上述第一光载波对应的偶数阶边带发送至第一滤波器903。
第一滤波器903用于对第一光载波对应的偶数阶边带进行滤波，获得第二光载波。
具体地，第一滤波器903接收到上述第一光载波对应的偶数阶边带之后，第一滤波器903可以对接收到的上述第一光载波对应的偶数阶边带进行滤波，筛选出位于第一光边带相反频率侧的第二光载波。
需要说明的是，第一滤波器903输出的信号如图4所示。
可选地，第一滤波器903可以为光滤波器。上述光滤波器可以表示为OF。
本发明实施例基于第二光调制单元中的推挽马赫曾德尔调制器和第一滤波器，能更高效、更准确的对第一光载波进行偶数阶调制和滤波，得到第二光载波，能通过偶数阶调制，降低对推挽马赫曾德尔调制器带宽和第二驱动信号频率的要求。
基于上述各实施例的内容，滤波单元206，包括：第二滤波器904和光环形器905；光环形器905的第一端口与第二光耦合器203的输出端连接，光环形器905的第二端口与第二滤波器904的输入端连接，第二滤波器904的第一输出端与第二光分路器208的输入端连接，第二滤波器904的第二输出端与光环形器905的第二端口连接，光环形器905的第三端口与第一光分路器207的输入端连接。
光环形器905用于将接收到的目标耦合信号发送至第二滤波器904，以及接收第二滤波器904返回的第一光信号，并将第一光信号发送至第一光分路器207。
第二滤波器904用于通过对接收到的目标耦合信号进行滤波处理，将第一光边带和第二光载波，与第二光边带和第一光载波分离，获得包括第一光信号和第二光信号，并将第二光信号发送至第二光分路器208，将第一光信号返回至光环形器905。
具体地，光环形器905接收到第二光耦合器203发送的目标耦合信号之后，光环形器905可以通过光环形器905的第二端口将目标耦合信号发送至第二滤波器904。
第二滤波器904接收到目标耦合信号之后，可以对目标耦合信号进行滤波处理，将目标耦合信号中第一光边带和第二光载波，与第二光边带与第一光载波分离，获得包括第一光边带和第二光载波的第一光信号，以及包括第二光边带与第一光载波的第二光信号。
第二滤波器904从目标耦合信号分离得到第一光信号和第二光信号之后，第二滤波器904可以通过第二滤波器904的第一输出端，将第二光信号发送至第二光分路器208；第二滤波器904还可以通过第二滤波器904的第二输出端和光环形器905的第二端口，将第一光信号返回光环形器905。
光环形器905接收到第二滤波器904返回的第一光信号之后，可以通过光环形器905的第三端口将第一光信号发送至第一光分路器207。
需要说明的是，第二滤波器904通过第二滤波器904的第二输出端返回的第一光信号如图5所示。第二滤波器904通过第二滤波器904的第一输出端发送的第二光信号如图6所示。
可选地，第二滤波器904为布拉格光栅滤波器。其中，布拉格光栅滤波器可以表示为FBG。
本发明实施例基于光环形器和第二滤波器，能更高效、更准确的从目标耦合信号中获得第一光信号和第二光信号。
基于上述各实施例的内容，如图2所示，毫米波信号远端模块103，还包括：第三天线215。
第三天线215用于接收用户终端返回的毫米波信号。
具体地，第一天线211发射毫米波信号之后，上述毫米波信号可以被毫米波用户终端的天线接收。
毫米波用户终端通过天线接收上述毫米波信号之后，可以反射部分毫米波信号。毫米波信号远端模块103可以利用第三天线接收上述反射的部分毫米波信号，并可以基于上述反射的部分毫米波信号进行数字信号处理，以可以获取毫米波用户终端的位置信息等数据，进而可以基于毫米波用户终端的位置信息等数据进行辅助通信等服务。
毫米波用户终端还可以基于剩余的毫米波信号进行数字信号处理，以获取中心模块101下行的毫米波信号。
本发明实施例基于毫米波信号远端模块中的第三天线，接收用户终端返回的毫米波信号，能基于用户终端返回的毫米波信号进行数字信号处理，以获取毫米波用户终端的位置信息等数据，进而能基于毫米波用户终端的位置信息等数据进行辅助通信等服务。
图10是本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输方法的流程示意图。下面结合图10描述本发明的中频信号和毫米波信号混合传输方法。如图10所示，该方法包括：步骤1001、生成第一光载波，基于第一光载波，获得目标耦合信号。
步骤1002、从目标耦合信号中获得第一光信号和第二光信号。
步骤1003、基于第一光信号获得毫米波信号，并发射毫米波信号，基于第二光信号获得中频信号，并发射中频信号。
其中，目标耦合信号是由第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带耦合而成的；第一光边带和第二光边带，是通过对第一光载波进行不对称的单边带调制获得的；第二光载波，是通过对第一光载波进行偶数阶调制和滤波获得的；第一光信号包括第一光边带和第二光载波；第二光信号包括第二光边带和第一光载波。
需要说明的是，本发明实施例中的中频信号和毫米波信号混合传输方法，可以基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统实现，还可以基于其他可实现上述步骤的器件或器件的组合实现。
在本发明实施例中的中频信号和毫米波信号混合传输方法是基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统实现的情况下，执行步骤可以与如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的各模块一一对应。中频信号和毫米波信号混合传输系统的结构以及具体工作流程可以参见上述各实施例的内容，此处不再赘述。
本发明实施例通过对第一光载波进行不对称的单边带调制，将用于Sub-6GHz通信和毫米波通信感知的复合中频信号搬移至光域，同时保留第一光载波，通过调制和滤波获得用于毫米波上变频的第二光载波，从而获得包括第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带的目标耦合信号，从目标耦合信号中获取用于Sub-6GHz通信的第一光信号和用于毫米波通信感知的第二光信号，毫米波信号远端模块基于第一光信号获得毫米波信号，并发射毫米波信号，基于第二光信号获得中频信号，并发射中频信号，能通过不对称的单边带调制避免光纤色散引入的功率衰落，从而避免中频信号和毫米波信号混合远距离光纤传输时的功率衰落，能通过信号调制第一光载波的共用，避免频偏补偿算法的使用，从而降低了用户终端数字信号处理算法的复杂度和计算功耗，能通过毫米波上变频，避免大带宽光电器件和驱动信号的使用，降低系统成本，不涉及偏振态的精确调节和追踪，系统简单、稳定性高。
基于上述各实施例的内容，生成第一光载波，基于第一光载波，获得目标耦合信号，包括：生成第一光载波，将第一光载波分为两路，对一路第一光载波进行不对称的单边带调制，生成第一光边带和第二光边带，并保留第一光载波，对另一路第一光载波进行偶数阶调制和滤波，生成第二光载波。
将第一光边带、第二光边带、保留的第一光载波和第二光载波耦合为目标耦合信号。
需要说明的是，基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的中心模块101生成目标耦合信号，还可以基于其他可实现上述步骤的器件或器件的组合生成目标耦合信号。
在基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的中心模块101生成目标耦合信号的情况下，执行步骤可以与如上所述的中心模块101中的各组件一一对应。中心模块101的结构以及具体工作流程可以参见上述各实施例的内容，此处不再赘述。
本发明实施例通过产生第一光载波，并将第一光载波分为两路，对一路第一光载波进行不对称的单边带调制，获得第一光边带和第二光边带，并保留第一光载波，对另一路第一光载波进行偶数阶调制和滤波，获得第二光载波，将第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带耦合为目标耦合信号，能通过对第一光载波进行偶数阶调制和滤波，降低本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统对器件的频率和带宽需求，能降低系统的制造成本。
基于上述各实施例的内容，从目标耦合信号中获得第一光信号和第二光信号，包括：对目标耦合信号进行滤波处理，将第一光边带和第二光载波，与第二光边带和第一光载波分离，获得第一光信号和第二光信号。
需要说明的是，本发明实施例中可以基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的分布式模块102获得第一光信号和第二光信号，还可以基于其他可实现上述步骤的器件或器件的组合获得第一光信号和第二光信号。
在基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的分布式模块102获得第一光信号和第二光信号情况下，执行步骤可以与如上所述的分布式模块102中的各组件一一对应。分布式模块102的结构以及具体工作流程可以参见上述各实施例的内容，此处不再赘述。
本发明实施例通过对目标耦合信号进行滤波处理，从目标耦合信号中获得包括第一光边带和第二光载波的第一光信号，以及包括第二光边带和第一光载波的第二光信号，能通过对偏振不敏感的滤波处理，避免偏振追踪电路和算法的使用，从而能简化分布式模块的结构，进而可以简化本发明提供的中频信号和毫米波信号混合传输系统的结构。
基于上述各实施例的内容，基于第一光信号获得毫米波信号，并发射毫米波信号，基于第二光信号获得中频信号，并发射中频信号，包括：将第一光信号进行外差拍频，获得毫米波信号，并发射毫米波信号，对第二光信号进行光电转换，获得中频信号，并发射中频信号。
需要说明的是，可以基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的任意一个毫米波信号远端模块103获得毫米波信号，还可以基于其他可实现上述步骤的器件或器件的组合获得毫米波信号。可以基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的第一天线211发射毫米波信号，还可以基于其他可以发射毫米波信号的器件或器件的组合发射毫米波信号。
在基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的任意一个毫米波信号远端模块103获得毫米波信号的情况下，执行步骤可以与如上所述的毫米波信号远端模块103中的各组件一一对应。毫米波信号远端模块103以及具体工作流程可以参见上述各实施例的内容，此处不再赘述。
在基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的第一天线211发射毫米波信号的情况下，执行步骤可以与如上所述的第一天线211中的各组件一一对应。第一天线211以及具体工作流程可以参见上述各实施例的内容，此处不再赘述。
需要说明的是，可以基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的任意一个中频信号远端模块104获得中频信号，还可以基于其他可实现上述步骤的器件或器件的组合获得中频信号。可以基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的第二天线214发射中频信号，还可以基于其他可以发射中频信号的器件或器件的组合发射中频信号。
在基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的任意一个中频信号远端模块104获得中频信号的情况下，执行步骤可以与如上所述的中频信号远端模块104中的各组件一一对应。中频信号远端模块104以及具体工作流程可以参见上述各实施例的内容，此处不再赘述。
在基于如上所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统中的第二天线214发射中频信号的情况下，执行步骤可以与如上所述的第二天线214中的各组件一一对应。第二天线214以及具体工作流程可以参见上述各实施例的内容，此处不再赘述。
本发明实施例通过对第一光信号进行外差拍频，将第一光信号上变频至毫米波频段，获得毫米波信号，并发射上述毫米波信号，能通过基于同一激光器产生的第一光载波获得毫米波信号，能避免光纤色散引入的功率衰落，能降低中频信号和毫米波信号混合传输时的功率衰落，能避免频偏补偿算法的使用，从而降低了用户终端数字信号处理算法的复杂度和计算功耗，通过对第二光信号进行光电转换，恢复得到中心模块加载的用于Sub-6GHz通信的中频信号，并发射上述中频信号，能通过基于同一激光器产生的第一光载波获得中频信号，避免光纤色散引入的功率衰落，能降低中频信号和毫米波信号混合传输时的功率衰落，能避免频偏补偿算法的使用，从而降低了用户终端数字信号处理算法的复杂度和计算功耗。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种中频信号和毫米波信号混合传输系统，其特征在于，包括：中心模块、分布式模块、毫米波信号远端模块和中频信号远端模块；所述中心模块的输出端与所述分布式模块的输入端连接，所述分布式模块的一个输出端与一个所述毫米波信号远端模块的输入端连接，或与一个所述中频信号远端模块的输入端连接；
所述中心模块用于生成第一光载波，基于所述第一光载波，获得目标耦合信号，并将所述目标耦合信号发送至所述分布式模块；
所述分布式模块用于从所述目标耦合信号中获得第一光信号和第二光信号，并将所述第一光信号发送至所述毫米波信号远端模块，将所述第二光信号发送至所述中频信号远端模块；
所述毫米波信号远端模块用于基于所述第一光信号获得毫米波信号，并发射所述毫米波信号，所述中频信号远端模块用于基于所述第二光信号获得中频信号，并发射所述中频信号；
其中，所述目标耦合信号是由第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带耦合而成的；所述第一光边带和所述第二光边带，是通过对所述第一光载波进行不对称的单边带调制获得的；第二光载波，是通过对所述第一光载波进行偶数阶调制和滤波获得的；所述第一光信号包括所述第一光边带和所述第二光载波；所述第二光信号包括所述第二光边带和所述第一光载波。
2.根据权利要求1所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统，其特征在于，所述中心模块，包括：激光器、第一光耦合器、第二光耦合器、第一光调制单元和第二光调制单元；所述激光器的输出端与所述第一光耦合器的输入端连接，所述第一光耦合器的两个输出端分别与所述第一光调制单元的输入端和第二光调制单元的输入端连接，所述第一光调制单元的输出端和所述第二光调制单元的输出端分别与所述第二光耦合器的输入端连接，所述第二光耦合器的输出端与所述分布式模块的输入端连接；
所述激光器用于生成所述第一光载波，并将所述第一光载波发送至所述第一光耦合器；
所述第一光耦合器用于将所述第一光载波分为两路，并分别将两路所述第一光载波发送至所述第一光调制单元和所述第二光调制单元；
所述第一光调制单元用于对接收到的所述第一光载波进行不对称的单边带调制，生成所述第一光边带和所述第二光边带，并保留所述第一光载波之后，将所述第一光边带、所述第二光边带以及保留的所述第一光载波发送至所述第二光耦合器；
所述第二光调制单元用于通过对接收的所述第一光载波进行偶数阶调制和滤波，生成所述第二光载波，并将所述第二光载波发送至所述第二光耦合器；
所述第二光耦合器用于将接收到所述第一光载波、所述第二光载波、所述第一光边带和所述第二光边带耦合为所述目标耦合信号，并将所述目标耦合信号发送至分布式模块。
3.根据权利要求2所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统，其特征在于，所述分布式模块，包括：滤波单元、第一光分路器和第二光分路器；所述滤波单元的输入端与所述第二光耦合器的输出端连接，所述滤波单元的两个输出端分别与所述第一光分路器的输入端和所述第二光分路器的输入端连接，所述第一光分路器的一个输出端与一个所述毫米波信号远端模块连接，所述第二光分路器的一个输出端与一个所述中频信号远端模块连接；
所述滤波单元用于通过对接收到的所述目标耦合信号进行滤波处理，将所述第一光边带和所述第二光载波，与所述第二光边带和所述第一光载波分离，获得所述第一光信号和所述第二光信号，并将所述第一光信号发送至所述第一光分路器，将所述第二光信号发送至所述第二光分路器；
所述第一光分路器用于基于所述毫米波信号远端模块的数量，将所述第一光信号分为若干路，并分别将每一路所述第一光信号发送至每一所述毫米波信号远端模块，所述第二光分路器用于基于所述中频信号远端模块的数量，将所述第二光信号分为若干路，并分别将每一路所述第二光信号发送至一个所述中频信号远端模块。
4.根据权利要求3所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统，其特征在于，所述毫米波信号远端模块，包括：第一光电探测单元和第一天线；所述第一光电探测单元的输入端与所述第一光分路器的一个输出端连接，所述第一光电探测单元的输出端与所述第一天线的输入端连接；
所述第一光电探测单元用于通过对接收到的所述第一光信号进行外差拍频，获得所述毫米波信号，并将所述毫米波信号发送至所述第一天线；
所述第一天线用于发射所述毫米波信号。
5.根据权利要求3所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统，其特征在于，所述中频信号远端模块，包括：第二光电探测单元和第二天线；所述第二光电探测单元的输入端与所述第二光分路器的一个输出端连接，所述第二光电探测单元的输出端与所述第二天线的输入端连接；
所述第二光电探测单元用于通过对接收到的所述第二光信号进行光电转换，获得所述中频信号，并将所述中频信号发送至所述第二天线；
所述第二天线用于发射所述中频信号。
6.根据权利要求2所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统，其特征在于，所述第一光调制单元，包括：双驱马赫曾德尔调制器；所述双驱马赫曾德尔调制器的输入端与所述第一光耦合器的第一输出端连接，所述双驱马赫曾德尔调制器的输出端与所述第二光耦合器的输入端连接；
所述双驱马赫曾德尔调制器用于基于接收到的第一驱动信号，对接收到的所述第一光载波进行不对称的单边带调制，生成所述第一光边带和所述第二光边带，并保留所述第一光载波之后，将所述第一光边带、所述第二光边带以及保留的所述第一光载波发送至所述第二光耦合器。
7.根据权利要求2所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统，其特征在于，所述第二光调制单元，包括：推挽马赫曾德尔调制器和第一滤波器；所述推挽马赫曾德尔调制器的输入端与所述第一光耦合器的第二输出端连接，所述推挽马赫曾德尔调制器的输出端与所述第一滤波器的输入端连接，所述第一滤波器的输入端与所述第二光耦合器的输入端连接；
所述推挽马赫曾德尔调制器用于基于接收到的第二驱动信号，对接收的所述第一光载波进行偶数阶调制，获得第一光载波对应的偶数阶边带，并将所述第一光载波对应的偶数阶边带发送至所述第一滤波器；
所述第一滤波器用于对所述第一光载波对应的偶数阶边带进行滤波，获得所述第二光载波。
8.根据权利要求3所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统，其特征在于，所述滤波单元，包括：第二滤波器和光环形器；所述光环形器的第一端口与所述第二光耦合器的输出端连接，所述光环形器的第二端口与所述第二滤波器的输入端连接，所述第二滤波器的第一输出端与所述第二光分路器的输入端连接，所述第二滤波器的第二输出端与所述光环形器的第二端口连接，所述光环形器的第三端口与所述第一光分路器的输入端连接；
所述光环形器用于将接收到的所述目标耦合信号发送至所述第二滤波器，以及接收所述第二滤波器返回的所述第一光信号，并将所述第一光信号发送至所述第一光分路器；
所述第二滤波器用于通过对接收到的所述目标耦合信号进行滤波处理，将所述第一光边带和所述第二光载波，与所述第二光边带和所述第一光载波分离，获得所述第一光信号和所述第二光信号，并将所述第二光信号发送至所述第二光分路器，将所述第一光信号返回至所述光环形器。
9.根据权利要求1至8任一所述的中频信号和毫米波信号混合传输系统，其特征在于，所述毫米波信号远端模块，还包括：第三天线；
所述第三天线用于接收用户终端返回的毫米波信号。
10.一种中频信号和毫米波信号混合传输方法，其特征在于，包括：
生成第一光载波，基于所述第一光载波，获得目标耦合信号；
从所述目标耦合信号中获得第一光信号和第二光信号；
基于所述第一光信号获得毫米波信号，并发射所述毫米波信号，基于所述第二光信号获得中频信号，并发射所述中频信号；
其中，所述目标耦合信号是由第一光载波、第二光载波、第一光边带和第二光边带耦合而成的；所述第一光边带和所述第二光边带，是通过对所述第一光载波进行不对称的单边带调制获得的；第二光载波，是通过对所述第一光载波进行偶数阶调制和滤波获得的；所述第一光信号包括所述第一光边带和所述第二光载波；所述第二光信号包括所述第二光边带和所述第一光载波。
11.根据权利要求10所述的中频信号和毫米波信号混合传输方法，其特征在于，所述生成第一光载波，基于所述第一光载波，获得目标耦合信号，包括：
生成所述第一光载波，将所述第一光载波分为两路，对一路所述第一光载波进行不对称的单边带调制，生成所述第一光边带和所述第二光边带，并保留所述第一光载波，对另一路所述第一光载波进行偶数阶调制和滤波，生成所述第二光载波；
将所述第一光边带、所述第二光边带、保留的所述第一光载波和所述第二光载波耦合为所述目标耦合信号。
12.根据权利要求10所述的中频信号和毫米波信号混合传输方法，其特征在于，所述从所述目标耦合信号中获得第一光信号和第二光信号，包括：
对所述目标耦合信号进行滤波处理，将所述第一光边带和所述第二光载波，与所述第二光边带和所述第一光载波分离，获得所述第一光信号和所述第二光信号。
13.根据权利要求10至12任一所述的中频信号和毫米波信号混合传输方法，其特征在于，所述基于所述第一光信号获得毫米波信号，并发射所述毫米波信号，基于所述第二光信号获得中频信号，并发射所述中频信号，包括：
将所述第一光信号进行外差拍频，获得所述毫米波信号，并发射所述毫米波信号，对所述第二光信号进行光电转换，获得所述中频信号，并发射所述中频信号。
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