CN115941056B - 基于微波光子的正交调制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开是关于基于微波光子的正交调制方法及装置，包括：第一通路，用于传输本振电信号；第二通路，与第一通路连接，第二通路用于根据预补偿参数对输入的I路基带电信号进行预补偿；第三通路，与第一通路连接，第三通路用于根据预补偿参数对输入的Q路基带电信号进行预补偿；预补偿模块，分别与第一通路、第二通路和第三通路连接；预补偿模块用于在第一状态和/或第二状态获取本振电信号、I路基带电信号和Q路基带电信号对应的参数，确定I路基带电信号与Q路基带电信号的正交误差信息，并根据正交误差信息确定预补偿参数。本公开的方法对调制前的信号进行预补偿，从而补偿I路器件或Q路器件一致性差异所导致的正交性问题。

Description

基于微波光子的正交调制方法及装置

技术领域

本公开涉及通信领域，尤其涉及一种基于微波光子的正交调制方法及装置。

背景技术

随着微波光子技术的发展，可采用微波光子技术对信号进行正交调制，获得5GHz带宽的基带信号。但在利用微波光子的正交调制系统中，因正交调制光器件固有性能的影响，如I路和Q路器件处理一致性不好，还难以达到理想的正交性。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种基于微波光子的正交调制方法及装置。

根据本公开实施例的第一方面，提出了一种基于微波光子的正交调制装置，包括：

第一通路，用于传输本振电信号；

第二通路，与所述第一通路连接，所述第二通路用于根据预补偿参数对输入的I路基带电信号进行预补偿；

第三通路，与所述第一通路连接，所述第三通路用于根据预补偿参数对输入的Q路基带电信号进行预补偿；

预补偿模块，分别与所述第一通路、所述第二通路和所述第三通路连接；所述预补偿模块用于在第一状态和/或第二状态获取所述本振电信号、所述I路基带电信号和所述Q路基带电信号对应的参数，确定所述I路基带电信号与所述Q路基带电信号的正交误差信息，并根据所述正交误差信息确定所述预补偿参数；

其中，所述第一状态用于表征所述第二通路导通所述第三通路断开的状态，所述第二状态用于表征所述第二通路断开所述第三通路导通的状态。

在一些可能的实施方式中，所述第一通路包括：

电光转换器件，用于将所述本振电信号加载于设定光源，获得本振光信号；

第一光耦合器件，分别与所述电光转换器件和所述预补偿模块连接，所述第一光耦合器件用于将所述本振光信号分成辅路本振光信号和主路本振光信号；其中，所述预补偿模块用于获取所述辅路本振光信号；

第一光分路器件，与所述第一光耦合器件连接，所述第一光分路器件用于将接收的所述主路本振光信号分为第一路本振光信号和第二路本振光信号；其中，所述第一路本振光信号传输至所述第二通路，所述第二路本振光信号传输至所述第三通路。

在一些可能的实施方式中，所述第二通路包括：

第一开关，与所述预补偿模块连接，所述第一开关在所述预补偿模块的指令下导通或断开；

第一光电调制器件，与所述第一开关连接，用于将所述I路基带电信号与本振光信号调制为I路已调光信号。

在一些可能的实施方式中，还包括：移相器件；

所述第一通路的第一光分路器件通过所述移相器件与所述第二通路的第一光电调制器件连接；

其中，所述移相器件用于将第一路本振光信号移相后传输至所述第一光电调制器件，所述第一光电调制器件用于将所述第一路本振光信号与所述I路基带电信号调制为所述I路已调光信号。

在一些可能的实施方式中，所述第三通路包括：

第二开关，与所述预补偿模块连接，所述第二开关在所述预补偿模块的指令下导通或断开；

第二光电调制器件，与所述第二开关连接，用于将所述Q路基带电信号与本振光信号调制为Q路已调光信号。

在一些可能的实施方式中，所述第一通路的第一光分路器件与所述第二光电调制器件连接，以向所述第二光电调制器件传输第二路本振光信号；

其中，所述第二光电调制器件用于将所述第二路本振光信号与所述Q路基带电信号调制为所述Q路已调光信号。

在一些可能的实施方式中，还包括：

光和路器件，分别与所述第二通路和所述第三通路连接，所述光和路器件用于接收所述I路光信号和/或所述Q路光信号，并输出已调光信号；

第二光耦合器件，分别与所述光和路器件和所述预补偿模块连接，所述第二光耦合器件用于将接收的所述已调光信号分为主路已调光信号和辅路已调光信号，所述辅路已调光信号输出至所述预补偿模块；

光电转换器件，与所述第二光耦合器件连接，所述光电转换器件用于将接收的所述主路已调光信号调制为射频已调电信号。

在一些可能的实施方式中，所述预补偿模块包括：

第二光分路器件，与所述第二光耦合器件连接，所述第二光分路器件用于将接收的所述辅路已调光信号分为第一辅路光信号和第二辅路光信号；

光峰值检波器件，与所述第二光分路器件连接，用于根据接收的所述第一辅路光信号，确定所述I路基带电信号和/或所述Q路基带电信号对应的幅度信息；

光同步检波器件，与所述第二光分路器件连接，用于根据接收的所述第二辅路光信号确定所述I路基带电信号和/或所述Q路基带电信号对应的相位信息；

第一计算单元，与所述光峰值检波器件连接，用于根据所述幅度信息确定幅度预补偿参数，并将所述幅度预补偿参数发送至所述第二通路和/或所述第三通路；所述第一计算单元还用于控制第一开关和/或第二开关的状态；

第二计算单元，与所述光同步检波器件连接，用于根据所述相位信息确定相位预补偿参数，并将所述相位预补偿参数发送至所述第二通路和/或所述第三通路；所述第二计算单元还用于控制第一开关和/或第二开关的状态。

根据本公开实施例的第二方面，提出了一种基于微波光子的正交调制方法，包括：

在第二通路导通，第三通路断开的第一状态下，获取所述第二通路中I路基带电信号和第一通路中本振电信号对应的第一参数；其中，所述第一参数包括第一幅度信息和/或第一相位信息；

在第二通路断开，第三通路导通的第二状态下，获取所述第三通路中Q路基带电信号和所述本振电信号对应的第二参数；其中，所述第二参数包括第二幅度信息和/或第二相位信息；

根据所述第一参数和所述第二参数，确定所述I路基带电信号与所述Q路基带电信号的正交误差信息，以及对应的预补偿参数；

根据所述预补偿参数，对所述I路基带电信号和/或所述Q路基带电信号进行预补偿。

在一些可能的实施方式中，所述方法还包括：

根据预补偿后的所述I路基带电信号与所述Q路基带电信号，确定I路已调光信号、Q路已调光信号以及已调光信号；

将所述已调光信号分为主路已调光信号和辅路已调光信号，根据所述辅路已调光信号确定新的预补偿参数，根据所述主路已调光信号确定射频已调电信号。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开的方法中，在正交调制之前根据不同通路的对应状态提取信号参数，以确定I路基带电信号与Q路基带电信号之间的正交误差信息及预补偿参数，对调制前的信号进行预补偿，从而补偿I路器件或Q路器件一致性差异所导致的正交性问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，表示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的基于微波光子的正交调制装置的示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的基于微波光子的正交调制方法的流程图。

图3是根根据一示例性实施例示出的基于微波光子的正交调制方法的流程图。

图4是根据一示例性实施例示出的基于微波光子的正交调制装置的示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的通信装置的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

相关技术中基于微波光子进行正交调制，可以获得5GHz的调制信号带宽，但因受到正交调制过程中光或电链路中I、Q通道幅相不一致性的影响，难以获得理想的正交性。正交性不理想一般包括：I、Q通道的幅度不平衡度和相位不平衡度两个指标，对应于5GHz的调制信号带宽，采用现有微波光子技术进行正交调制时，幅度不平衡度一般为5dB以上，相位不平衡度一般在10度左右。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例提供了一种基于微波光子的正交调制装置。如图1所示，该预补偿系统包括：第一通路10、第二通路20、第三通路30和预补偿模块40。

第一通路10用于传输本振电信号。

第二通路20与第一通路10连接，第二通路20用于根据预补偿参数对输入的I路基带电信号进行预补偿。

第三通路30与第一通路10连接，第三通路30用于根据预补偿参数对输入的Q路基带电信号进行预补偿。

预补偿模块40分别与第一通路10、第二通路20和第三通路30连接。预补偿模块40用于根据在第一状态和/或第二状态获取的本振电信号、I路基带电信号和Q路基带电信号对应的参数，确定I路基带电信号与Q路基带电信号的正交误差信息，并根据正交误差信息确定预补偿参数。

其中，第一状态用于表征第二通路20导通第三通路30断开的状态，第二状态用于表征第二通路20断开第三通路30导通的状态。

在一些实施方式中，第一通路10还用于将本振电信号加载于设定光源50上，获得本振光信号。其中，设定光源50可以配置为高温光源50。

在一些实施方式中，第二通路20用于结合预补偿参数对输入的I路基带电信号进行预补偿，并将I路基带电信号转换为I路已调光信号，输出I路已调光信号。其中，第二通路20接收预补偿模块40发送的预补偿参数，以对I路基带电信号进行预补偿。

在一些实施方式中，第三通路30用于结合预补偿参数对输入的Q路基带电信号进行预补偿，并将Q路基带电信号转换为Q路已调光信号。其中，第三通路30接收预补偿模块40发送的预补偿参数，以对Q路基带电信号进行预补偿。

在一些实施方式中，预补偿模块40可以指示或控制第二通路20的导通或断开，还可以指示或控制第三通路30的导通或断开，从而可以实现分时地从不同通路上提取相关的信号参数。例如，在第一时间预补偿系统处于第一状态时，预补偿模块40从第二通路20提取I路基带电信号对应的参数，此时第三通路30为断开状态。在第二时间预补偿系统处于第二状态时，预补偿模块40从第三通路30提取Q路基带电信号对应的参数。

在一些实施方式中，预补偿模块40根据从第一通路10提取的本振电信号对应的参数、从第二通路20提取的I路基带电信号对应的参数以及从第三通路30提取的Q路基带电信号对应的参数，确定I路基带电信号与Q路基带电信号的正交误差信息。其中，正交误差信息包括幅度误差，和/或相位误差。

在一些实施方式中，预补偿模块40在确定正交误差信息后，可向第二通路20和/或第三通路30输入相应的预补偿参数，以在正交调制之前，对第二通路20的I路基带电信号和/或第三通路30的Q路基带电信号进行预补偿。其中，预补偿参数可能是幅度补偿参数，和/或相位补偿参数。

本公开实施例中，在正交调制之前根据不同通路的对应状态提取信号参数，以确定I路基带电信号与Q路基带电信号之间的正交误差信息及预补偿参数，对调制前的信号进行预补偿，从而补偿I路器件或Q路器件一致性差异所导致的正交性问题。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例的基于微波光子的正交调制装置中，如图1所示，第一通路10包括：电光转换器件101、第一光耦合器件102和第一光分路器件103。

电光转换器件101用于将本振电信号加载于设定光源50，获得本振光信号；

第一光耦合器件102分别与电光转换器件101和预补偿模块40连接，第一光耦合器件102用于将本振光信号分成辅路本振光信号和主路本振光信号；其中，预补偿模块40用于获取辅路本振光信号；

第一光分路器件103与第一光耦合器件102连接，第一光分路器件103用于将接收的主路本振光信号分为第一路本振光信号和第二路本振光信号；其中，第一路本振光信号传输至第二通路20，第二路本振光信号传输至第三通路30。

其中，可通过频率源产生所需的本振信号，本振信号具有相参性。

在一些实施方式中，设定光源50例如是高稳光源50，高稳光源50可以是满足一定参数条件的。例如，高稳光源50的线宽小于相应阈值。在一示例中，高稳光源50的线宽为1Hz，波长1550nm±20nm，输出光功率+11dBm。

在一些实施方式中，为便于理解，以下描述第一通路10的主要工作过程：

电光转换器件101将本振电信号调制于高稳光源50后，获得本振光信号，并将本振光信号传输至第一光耦合器件102。

第一光耦合器件102将本振光信号分成两路：一路为辅路或称耦合路本振光信号，另一路为主路本振光信号。其中，第一光耦合器件102将主路本振光信号输出至第一光分路器件103。第一光耦合器件102将耦合路本振光信号输出至预补偿模块40，预补偿模块40可根据该耦合路本振光信号提取本振电信号对应的参数。结合下述实施例的描述，该耦合路本振光信号输出至预补偿模块40中的光同步检波器件403。

第一光分路器件103接收到主路本振光信号后，将主路本振光信号均分为第一路本振光信号和第二路本振光信号。其中，第一光分路器件103将第一路本振光信号输出至第二通路20，将第二路本振光信号输出至第三通路30。结合下述实施例的描述，第一路本振光信号输出至第二通路20的第一光电调制器件202，第二路本振光信号输出至第三通路30的第二光电调制器件302。

本公开实施例中，结合第一通路10中的各器件对本振电信号的处理，第一通路10不仅可以将本振电信号加载于设定光源50，还可以为预补偿模块40提供参数提取所需的辅路本振光信号，以及为第二通路20和第三通路30提供正交调制所需的本振光信号。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例的基于微波光子的正交调制装置中，如图1所示，第二通路20包括：第一开关201和第一光电调制器件202。

第一开关201与预补偿模块40连接，第一开关201在预补偿模块40的指令下导通或断开。

第一光电调制器件202与第一开关201连接，用于将I路基带电信号与本振光信号调制为I路光信号。

在一些实施方式中，第一开关201可以设置为智能开关或开关电路，其可能通过电压信号导通或断开。在第一开关201导通时，第二通路20可正常传输I路基带电信号；在第一开关201断开时，第二通路20断开不能正常传输I路基带电信号。

在一些实施方式中，第二通路20中还可以设置第一参数补偿单元203，第一参数补偿单元203用于对I路基带电信号进行幅度预补偿和/或相位预补偿。

以第一参数补偿单元203为幅度补偿单元为例进行说明，结合图1所示，I路基带电信号经过第一参数补偿单元203传输至第一开关201。第一参数补偿单元203与预补偿模块40连接，用于接收预补偿模块40的预补偿控制信号（携带预补偿参数），并结合预补偿参数对I路基带电信号进行幅度预补偿。

在一些实施方式中，预补偿控制信号可指示数值形式的预补偿参数，从而通过数控衰减对调制前的宽带I路基带电信号进行预补偿。例如，以幅度预补偿为例，预补偿控制信号指示预补偿参数为x1，则该x1为幅度调整过程中的衰减值。第二通路20的第一参数补偿单元203接收到该预补偿控制信号后，在输入的I路基带电信号的当前幅度基础上衰减x1后，再输出至第一开关201，实现调制前I路基带电信号的幅度的预补偿。可以理解的，本公开实施例中以指示衰减值为例，而并非对方案的限定，例如也可以指示幅度和/或相位的增加值。

在一些实施方式中，预补偿之后的I路基带电信号经过第一开关201后，输出至第一光电调制器件202。结合前述实施例的描述，第一光电调制器件202还从第一通路10接收到第一路本振光信号。

其中，第一光电调制器件202将接收的I路基带电信号和第一路本振光信号调制为I路已调光信号。结合下述实施例的描述，该I路已调光信号输出至光和路器件70。I路已调光信号在光和路器件70中与Q路已调光信号调制为一路信号，或者通过光和路器件70发送至预补偿模块40进行参数提取。

本公开实施例中，结合第二通路20中的各器件对I路基带电信号的处理，第二通路20可以接收预补偿模块40发送的预补偿参数，并结合该预补偿参数对I路基带电信号进行预补偿。还可以供预补偿模块40提取I路基带电信号对应的参数，形成参数提取和调整的反馈系统。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例的基于微波光子的正交调制装置中，如图1所示，该预补偿系统还包括：移相器件60。

第一通路10的第一光分路器件103通过移相器件60与第二通路20的第一光电调制器件202连接。其中，移相器件60用于将第一路本振光信号移相后传输至第一光电调制器件202，第一光电调制器件202用于将第一路本振光信号与I路基带电信号调制为I路已调光信号。

在一些实施方式中，移相器件60将第一路本振光信号进行90度移相，移相后的第一路本振光信号输出至第一光电调制器件202。第一光电调制器件202结合移相后的第一路本振光信号以及I路基带电信号，进行调制获得I路已调光信号。

在一些实施方式中，移相器件60在移相过程中，可能因器件问题造成I路信号和Q路信号正交性不好，在后续预补偿过程中则可以对此正交性问题进行改善和平衡。

本公开实施例中，通过移相器件60实现第一通路10中第一路本振光信号的处理，以及向第二通路20的传输，既可以保证后续正交调制过程的进行，也可以令预补偿模块40在提取I路基带电信号对应的参数的过程中，包含本振光信号的相关信息，提升参数提取过程中的准确性。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例的基于微波光子的正交调制装置中，如图1所示，第三通路30包括：第二开关301和第二光电调制器件302。

第二开关301与预补偿模块40连接，第二开关301在预补偿模块40的指令下导通或断开。

第二光电调制器件302与第二开关301连接，用于将Q路基带电信号与本振光信号调制为Q路已调光信号。

在一些实施方式中，第二开关301可以设置为智能开关或开关电路，其可能通过电压信号导通或断开。在第二开关301导通时，第三通路30可正常传输Q路基带电信号；在第二开关301断开时，第三通路30断开不能正常传输Q路基带电信号。

在一些实施方式中，第三通路30中还可以设置第二参数补偿单元303，第二参数补偿单元303用于对Q路基带电信号进行幅度预补偿和/或相位预补偿。

在一示例中，结合图1所示，第二参数补偿单元303包括幅度补偿单元和相位补偿单元，其中，幅度补偿单元与相位补偿单元的配置顺序仅作示意。幅度补偿单元用于接收预补偿模块40的幅度预补偿控制信号（携带幅度预补偿参数），结合幅度预补偿参数对Q路基带电信号进行幅度预补偿。相位补偿单元用于接收预补偿模块40的相位预补偿控制信号（携带相位预补偿参数），结合相位预补偿参数对Q路基带电信号进行相位预补偿。

在一些实施方式中，预补偿控制信号可指示数值形式的预补偿参数，从而在对Q路基带电信号进行幅度预补偿的过程中，可以通过数控衰减对调制前的宽带Q路基带电信号进行幅度预补偿。在对宽带Q路基带电信号进行相位预补偿的过程中，通过数控移相对调制前的宽带Q路基带电信号进行相位预补偿。例如，预补偿控制信号指示幅度预补偿参数为x2，相位预补偿参数为y2，则该x2为幅度调整过程中的衰减值，y2为相位调整过程中的衰减值。第二通路20中第二参数补偿单元303的幅度补偿单元，接收到该预补偿控制信号后，在输入的Q路基带电信号的当前幅度基础上衰减x2后，再输出至相位补偿单元。相位补偿单元根据预补偿控制信号，对经过幅度衰减的信号再进行相位衰减，即在当前相位的基础上衰减y2，实现对幅度和相位的预补偿。可以理解的，本公开实施例中以指示衰减值为例，而并非对方案的限定，例如也可以指示幅度和/或相位的增加值。

在一些实施方式中，预补偿之后的Q路基带电信号经过第二开关301后，输出至第二光电调制器件302。结合前述实施例的描述，第二光电调制器件302还从第一通路10接收到第二路本振光信号。

其中，第二光电调制器件302将接收的Q路基带电信号和第二路本振光信号调制为Q路已调光信号。结合下述实施例的描述，该Q路已调光信号输出至光和路器件70。Q路已调光信号在光和路器件70中与I路已调光信号调制为一路信号，和/或通过光和路器件70发送至预补偿模块40进行参数提取。

本公开实施例中，结合第三通路30中的各器件对Q路基带电信号的处理，第三通路30可以接收预补偿模块40发送的预补偿参数，并结合该预补偿参数对Q路基带电信号进行预补偿。还可以供预补偿模块40提取Q路基带电信号对应的参数，形成参数提取和调整的反馈系统。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例的基于微波光子的正交调制装置中，如图1所示，第一通路10的第一光分路器件103与第二光电调制器件302连接，以向第二光电调制器件302传输第二路本振光信号；其中，第二光电调制器件302用于将第二路本振光信号与Q路基带电信号调制为Q路已调光信号。

本公开实施例中，第一光分路器件103与第二光电调制器件302的连接，实现了第一通路10和第三通路30的连接，以实现传输第二路本振光信号。既可以保证后续正交调制过程的进行，也可以令预补偿模块40在提取Q路基带电信号对应的参数的过程中，包含本振光信号的相关信息，提升参数提取过程中的准确性。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例的基于微波光子的正交调制装置中，如图1所示，还包括：光和路器件70、第二光耦合器件80和光电转换器件90。

光和路器件70分别与第二通路20和第三通路30连接，光和路器件70用于接收I路已调光信号和/或Q路已调光信号，并输出已调光信号。

第二光耦合器件80分别与光和路器件70和预补偿模块40连接，第二光耦合器件80用于将接收的已调光信号分为主路已调光信号和辅路已调光信号，辅路已调光信号输出至预补偿模块40。

光电转换器件90与第二光耦合器件80连接，光电转换器件90用于将接收的主路已调光信号调制为射频已调电信号。

在一些实施方式中，光和路器件70与第二通路20的第一光电调制器件202连接，以接收I路已调光信号。光和路器件70还与第三通路30的第二光电调制器件302连接，以接收Q路已调光信号。

在一些实施方式中，通过调整第二通路20和第三通路30中的开关状态，光和路器件70在同一时间可能是仅接收I路已调光信号或Q路已调光信号，还可能是在同一时间接收I路已调光信号和Q路已调光信号。其中，当接收两种光信号时，光和路器件70可将I路已调光信号和Q路已调光信号调制并输出已调光信号。

在一些实施方式中，第二光耦合器件80接收光和路器件70输出的信号，例如接收已调光信号。其中，辅路已调光信号还可称为耦合路已调光信号，用于供预补偿模块40提取参数。结合下述实施例的描述，第二光耦合器件80与预补偿模块40的第二光分路器件401连接。

在一些实施方式中，光电转换器件90接收第二光耦合器件80输出的主路已调光信号，并对主路已调光信号光电转换处理生成射频已调电信号。

在一些实施方式中，在光电转换器件90的光电转换过程中，所应用的光源仍为设定光源50或高稳光源50，即与电光转换过程中为同源高稳光信号。由此通过同源相参光源可以实现对光电转换与电光转换过程中的随机信号抖动相参抑制。

本公开实施例中，通过第二光耦合器件80等器件既可以实现预补偿模块40提取相关参数，以确定相关的预补偿参数。还可以实现预补偿之后的I路基带电信号和Q路基带电信号的基于高温光源的正交调制，从而获得经过预补偿得到射频已调电信号，有效提升正交平衡性。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例的基于微波光子的正交调制装置中，如图1所示，预补偿模块40包括：第二光分路器件401、光峰值检波器件402、光同步检波器件403、第一计算单元404和第二计算单元405。

第二光分路器件401与第二光耦合器件80连接，第二光分路器件401用于将接收的辅路已调光信号分为第一辅路光信号和第二辅路光信号。

光峰值检波器件402与第二光分路器件401连接，用于根据接收的第一辅路光信号，确定I路基带电信号和/或Q路基带电信号对应的幅度信息。

光同步检波器件403与第二光分路器件401连接，用于根据接收的第二辅路光信号确定I路基带电信号和/或Q路基带电信号对应的相位信息。

第一计算单元404与光峰值检波器件402连接，用于根据幅度信息确定幅度预补偿参数，并将幅度预补偿参数发送至第二通路20和/或第三通路30；第一计算单元404还用于控制第一开关201和/或第二开关301的状态。

第二计算单元405与光同步检波器件403连接，用于根据相位信息确定相位预补偿参数，并将相位预补偿参数发送至第二通路20和/或第三通路30；第二计算单元还用于控制第一开关201和/或第二开关301的状态。

在一些实施方式中，第二光分路器件401或称光功分器件，第二光分路器件401将从第二光耦合器件80接收的耦合路已调光信号均分为两路光信号。

在一些实施方式中，光峰值检波器件402用于根据第一辅路光信号，提取第二通路20中信号的幅度信息，和/或提取第三通路30中信号的幅度信息。结合前述实施例的描述，在分别提取第二通路20中信号的幅度信息和第三通路30中信号的幅度信息之后，光峰值检波器件402可将幅度信息发送至第一计算单元404。

在一些实施方式中，第一计算单元404获得I路基带电信号与Q路基带电信号之间对应的幅度差异，并确定幅度预补偿参数。其中，该幅度预补偿参数可以是用于补偿第二通路20或第三通路30中信号幅度，也可以是同步协调补偿第二通路20和第三通路30中信号幅度，以令补偿后的第二通路20和第三通路30中信号的幅度相同。

在一些实施方式中，光同步检波器件403用于根据第二辅路光信号，提取第二通路20中信号的相位信息，和/或提取第三通路30中信号的相位信息。结合前述实施例的描述，在分别提取第二通路20中信号的相位信息和第三通路30中信号的相位信息之后，光同步检波器件403可将相位信息发送至第二计算单元405。

在一些实施方式中，第二计算单元405获得I路基带电信号与Q路基带电信号之间对应的相位差异，并确定相位预补偿参数。其中，该相位预补偿参数可以是用于补偿第二通路20或第三通路30中信号相位，也可以是同步协调补偿第二通路20和第三通路30中信号相位，以令补偿后的第二通路20和第三通路30中信号的相位相差90度。

在一些实施方式中，第一计算单元404在确定幅度预补偿参数的过程中，可以根据需求关闭或开启通路中的开关。例如，在需提取第二通路20中信号幅度时，可控制第一开关201导通第二开关301断开即处于第一状态。再例如，需提取第三通路30中信号幅度时，可控制第一开关201断开第二开关301导通即处于第二状态，从而可以分别从光峰值检波器件402获得第二通路20和第三通路30中信号的幅度信息，并确定幅度误差、生成幅度预补偿参数。

在一些实施方式中，第二计算单元405也可以根据需要导通或断开对应的开关。例如，在需提取第二通路20中信号相位时，可控制第一开关201导通第二开关301断开即处于第一状态。再例如，需提取第三通路30中信号相位时，可控制第一开关201断开第二开关301导通即处于第二状态，从而可以分别从光同步检波器件403获得第二通路20和第三通路30中信号的相位信息，并确定相位误差、生成相位预补偿参数。

可以理解的，在第一状态时，光峰值检波器件402和光同步检波器件403可以同步进行工作，以分别提取第二通路20信号的幅度信息和相位信息。在第二状态时，光峰值检波器件402和光同步检波器件403可以同步进行工作，以分别提取第三通路30信号的幅度信息和相位信息。

本公开实施例中，通过光峰值检波方法分别提取I、Q通道间的幅度信息，预补偿模块40根据幅度信息通过信息数字化后经计算确定幅度预补偿参数，并生成幅度预补偿控制信号。以便第二通路20和/或第三通路30通过数控衰减，分别对调制前的I、Q基带电信号进行幅度预补偿。通过光同步检波方法分别提取I、Q通道间的相位信息，预补偿模块40根据相位信息通过信息数字化后经计算确定相位预补偿参数，并生成相位预补偿控制信号。以便第二通路20和/或第三通路30通过数控移相，分别对调制前的I、Q基带电信号进行相位预补偿。从而实现了具有正交误差提取和预补偿功能的微波光子正交调制方法，在给定幅相不平衡条件下实现更高的调制信号带宽，可在给定调制信号带宽条件下实现更优的幅相平衡度。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例还提供了一种基于微波光子的正交调制方法。如图2所示，本实施例的方法可以包括如下步骤S210~S240，具体的：

步骤S210，在第二通路导通，第三通路断开的第一状态下，获取第二通路中I路基带电信号和第一通路中本振电信号对应的第一参数；其中，第一参数包括第一幅度信息和/或第一相位信息。

步骤S220，在第二通路断开，第三通路导通的第二状态下，获取第三通路中Q路基带电信号和本振电信号对应的第二参数；其中，第二参数包括第二幅度信息和/或第二相位信息。

步骤S230，根据第一参数和第二参数，确定I路基带电信号与Q路基带电信号的正交误差信息，以及对应的预补偿参数。

步骤S240，根据预补偿参数，对I路基带电信号和/或Q路基带电信号进行预补偿。

其中，在步骤S210中，结合图1所示以及前述实施例的描述，预补偿模块40的光峰值检波器件402在第一状态下可以提取到I路基带电信号和本振电信号对应的幅度信息（即第一幅度信息），预补偿模块40的光同步检波器件403在第一状态下可以提取到I路基带电信号和本振电信号对应的相位信息（即第一相位信息）。

在步骤S220中，结合图1所示以及前述实施例的描述，预补偿模块40的光峰值检波器件402在第二状态下可以提取到Q路基带电信号和本振电信号对应的幅度信息（即第二幅度信息），预补偿模块40的光同步检波器件403在第二状态下可以提取到Q路基带电信号和本振电信号对应的相位信息（即第二相位信息）。

在步骤S230中，正交误差信息包括幅度误差和/或相位误差，预补偿参数包括幅度预补偿参数和/或相位预补偿参数。

本步骤中，结合图1所示以及前述实施例的描述，预补偿模块40的第一计算单元404可以根据第一幅度信息和第二幅度信息，确定第二通路20和第三通路30间信号的幅度误差。预补偿模块40的第二计算单元405可以根据第一相位信息和第二相位信息，确定第二通路20和第三通路30间信号的相位误差。

其中，第二通路20中I路基带电信号与第三通路3中Q路基带电信号之间平衡性较好时应满足：相位相差90度，幅度相同。基于此，可以结合幅度误差确定幅度预补偿参数，结合相位误差确定相位预补偿参数。

在步骤S240中，预补偿模块40根据确定的预补偿参数，生成对应的预补偿控制信号，并将预补偿控制信号发送给第二通路20和/或第三通路30，从而对I路基带电信号或者Q路基带电信号进行预补偿，或者对I路基带电信号和Q路基带电信号进行预补偿，直至I路基带电信号与Q路基带电信号的幅度相同，相位相差90度，即实现良好的正交性。

本公开实施例中，该方法通过光峰值检波波分别提取I、Q通道间的幅度误差，通过光同步检波分别提取I、Q通道间的相位误差，数字化后的误差信息经计算得到预补偿参数。预补偿模块40将携带预补偿参数的预补偿控制信号发送给第二通路20和/或第三通路30，通过数控衰减和数控移相，分别对调制前的I、Q基带电信号进行幅度预补偿和相位预补偿。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例还提供了一种基于微波光子的正交调制方法。本实施例的方法可以包括图2中的步骤S210~S240，如图3所示，该方法还包括步骤S250~S260，具体的：

步骤S250，根据预补偿后的I路基带电信号与Q路基带电信号，确定I路已调光信号、Q路已调光信号以及已调光信号。

步骤S260，将已调光信号分为主路已调光信号和辅路已调光信号，根据辅路已调光信号确定新的预补偿参数，根据主路已调光信号确定射频已调电信号。

其中，在步骤S250中，结合图1所示以及前述实施例的描述，光和路器件70可将I路已调光信号和Q路已调光信号调制并输出已调光信号。其中，在获得I路已调光信号和Q路已调光信号的过程中，已包含对应的本振光信号。

在步骤S260中，第二光耦合器件80将接收的已调光信号分为主路已调光信号和辅路已调光信号。其中，辅路已调光信号还可称为耦合路已调光信号，结合前述实施例的描述，预补偿模块40根据辅路已调光信号确定预补偿参数。光电转换器件90接收第二光耦合器件80输出的主路已调光信号，并对主路已调光信号光电转换处理生成射频已调电信号。

本公开实施例中，在正交调制过程中，预补偿模块40可以不断的提取相关的参数，确定预补偿参数，从而在调制过程中可以不断的根据预补偿参数对调制前的I、Q基带电信号进行预补偿，预补偿之后的信号再进行基于微波光子的正交调制，有效提升调制过程的正交性和平衡性。此外，在调制过程中，通过同源高稳光信号，对光电转换与电光转换过程中的随机信号抖动进行相参抑制；可针对给定正交性指标实现更大的调制信号带宽，针对给定调制信号带宽实现更优的正交性。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例中还提出了一种基于微波光子正交调制的预补偿装置。如图4所示，装置包括：第一获取模块410、第二获取模块420、确定模块430以及执行模块440。本实施例的装置用于实现如图2至图3所示的方法。

其中，第一获取模块410用于，在第二通路导通，第三通路断开的第一状态下，获取第二通路中I路基带电信号和第一通路中本振电信号对应的第一参数；其中，第一参数包括第一幅度信息和/或第一相位信息。

第二获取模块420用于，在第二通路断开，第三通路导通的第二状态下，获取第三通路中Q路基带电信号和本振电信号对应的第二参数；其中，第二参数包括第二幅度信息和/或第二相位信息。

确定模块430用于，根据第一参数和第二参数，确定I路基带电信号与Q路基带电信号的正交误差信息，以及对应的预补偿参数。

执行模块440用于，根据预补偿参数，对I路基带电信号和/或Q路基带电信号进行预补偿。

在一个示例性的实施例中，本公开实施例还提出了一种通信装置，如图5所示，装置包括存储器501、处理器502、收发组件503、电源组件506。其中，存储器501与处理器502耦合，可用于保存通信装置500实现各功能所必要的程序和数据。该处理器502被配置为支持通信装置500执行上述方法中相应的功能，所述功能可通过调用存储器501存储的程序实现。收发组件503可以是无线收发器，可用于支持通信装置500通过无线空口进行接收信令和/或数据，以及发送信令和/或数据。收发组件503也可被称为收发单元或通信单元，收发组件503可包括射频组件504以及一个或多个天线505，其中，射频组件504可以是远端射频单元(remote radio unit，RRU)，具体可用于射频信号的传输以及射频信号与基带信号的转换，该一个或多个天线505具体可用于进行射频信号的辐射和接收。

当通信装置500需要发送数据时，处理器502可对待发送的数据进行基带处理后，输出基带信号至射频单元，射频单元将基带信号进行射频处理后将射频信号通过天线以电磁波的形式进行发送。当有数据发送到通信装置500时，射频单元通过天线接收到射频信号，将射频信号转换为基带信号，并将基带信号输出至处理器502，处理器502将基带信号转换为数据并对该数据进行处理。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种基于微波光子的正交调制装置，其特征在于，包括：

第一通路，用于传输本振电信号；

第二通路，与所述第一通路连接，所述第二通路用于根据预补偿参数对输入的I路基带电信号进行预补偿；

第三通路，与所述第一通路连接，所述第三通路用于根据预补偿参数对输入的Q路基带电信号进行预补偿；

预补偿模块，分别与所述第一通路、所述第二通路和所述第三通路连接；所述预补偿模块用于在所述第二通路导通所述第三通路断开时，提取所述第二通路中I路基带电信号和所述本振电信号对应的第一参数，在所述第二通路断开所述第三通路导通时，提取所述第三通路中Q路基带电信号和所述本振电信号对应的第二参数，根据所述第一参数和所述第二参数确定所述第二通路与所述第三通路的正交误差信息，并根据所述正交误差信息确定所述预补偿参数；

其中，所述第一参数包括第一幅度信息和/或第一相位信息，所述第二参数包括第二幅度信息和/或第二相位信息，所述正交误差信息包括：所述第一幅度信息和所述第二幅度信息之间的幅度误差和/或所述第一相位信息和所述第二相位信息之间的相位误差。

2.根据权利要求1所述的基于微波光子的正交调制装置，其特征在于，所述第一通路包括：

电光转换器件，用于将所述本振电信号加载于设定光源，获得本振光信号；

第一光耦合器件，分别与所述电光转换器件和所述预补偿模块连接，所述第一光耦合器件用于将所述本振光信号分成辅路本振光信号和主路本振光信号；其中，所述预补偿模块用于获取所述辅路本振光信号；

第一光分路器件，与所述第一光耦合器件连接，所述第一光分路器件用于将接收的所述主路本振光信号分为第一路本振光信号和第二路本振光信号；其中，所述第一路本振光信号传输至所述第二通路，所述第二路本振光信号传输至所述第三通路。

3.根据权利要求2所述的基于微波光子的正交调制装置，其特征在于，所述第二通路包括：

第一开关，与所述预补偿模块连接，所述第一开关在所述预补偿模块的指令下导通或断开；

第一光电调制器件，与所述第一开关连接，用于将所述I路基带电信号与本振光信号调制为I路已调光信号。

4.根据权利要求3所述的基于微波光子的正交调制装置，其特征在于，还包括：移相器件；

所述第一通路的第一光分路器件通过所述移相器件与所述第二通路的第一光电调制器件连接；

其中，所述移相器件用于将第一路本振光信号移相后传输至所述第一光电调制器件，所述第一光电调制器件用于将所述第一路本振光信号与所述I路基带电信号调制为所述I路已调光信号。

5.根据权利要求2所述的基于微波光子的正交调制装置，其特征在于，所述第三通路包括：

第二开关，与所述预补偿模块连接，所述第二开关在所述预补偿模块的指令下导通或断开；

第二光电调制器件，与所述第二开关连接，用于将所述Q路基带电信号与本振光信号调制为Q路已调光信号。

6.根据权利要求5所述的基于微波光子的正交调制装置，其特征在于，所述第一通路的第一光分路器件与所述第二光电调制器件连接，以向所述第二光电调制器件传输第二路本振光信号；

其中，所述第二光电调制器件用于将所述第二路本振光信号与所述Q路基带电信号调制为所述Q路已调光信号。

7.根据权利要求1所述的基于微波光子的正交调制装置，其特征在于，还包括：

光和路器件，分别与所述第二通路和所述第三通路连接，所述光和路器件用于接收所述I路光信号和/或所述Q路光信号，并输出已调光信号；

第二光耦合器件，分别与所述光和路器件和所述预补偿模块连接，所述第二光耦合器件用于将接收的所述已调光信号分为主路已调光信号和辅路已调光信号，所述辅路已调光信号输出至所述预补偿模块；

光电转换器件，与所述第二光耦合器件连接，所述光电转换器件用于将接收的所述主路已调光信号调制为射频已调电信号。

8.根据权利要求7所述的基于微波光子的正交调制装置，其特征在于，所述预补偿模块包括：

第二光分路器件，与所述第二光耦合器件连接，所述第二光分路器件用于将接收的所述辅路已调光信号分为第一辅路光信号和第二辅路光信号；

光峰值检波器件，与所述第二光分路器件连接，用于根据接收的所述第一辅路光信号，确定所述I路基带电信号和/或所述Q路基带电信号对应的幅度信息；

光同步检波器件，与所述第二光分路器件连接，用于根据接收的所述第二辅路光信号确定所述I路基带电信号和/或所述Q路基带电信号对应的相位信息；

第一计算单元，与所述光峰值检波器件连接，用于根据所述幅度信息确定幅度预补偿参数，并将所述幅度预补偿参数发送至所述第二通路和/或所述第三通路；所述第一计算单元还用于控制第一开关和/或第二开关的状态；

第二计算单元，与所述光同步检波器件连接，用于根据所述相位信息确定相位预补偿参数，并将所述相位预补偿参数发送至所述第二通路和/或所述第三通路；所述第二计算单元还用于控制第一开关和/或第二开关的状态。

9.一种基于微波光子的正交调制方法，其特征在于，包括：

在第二通路导通，第三通路断开的第一状态下，通过预补偿模块获取所述第二通路中I路基带电信号和第一通路中本振电信号对应的第一参数；其中，所述第一参数包括第一幅度信息和/或第一相位信息；所述第一通路用于传输本振电信号，所述第二通路与所述第一通路连接，所述第三通路与所述第一通路连接，所述第一通路、所述第二通路和所述第三通路分别与所述预补偿模块连接；

在第二通路断开，第三通路导通的第二状态下，通过预补偿模块获取所述第三通路中Q路基带电信号和所述本振电信号对应的第二参数；其中，所述第二参数包括第二幅度信息和/或第二相位信息；

根据所述第一参数和所述第二参数，确定所述I路基带电信号与所述Q路基带电信号的正交误差信息，根据正交误差信息确定对应的预补偿参数；

根据所述预补偿参数，对所述I路基带电信号和/或所述Q路基带电信号进行预补偿。

10.根据权利要求9所述的基于微波光子的正交调制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据预补偿后的所述I路基带电信号与所述Q路基带电信号，确定I路已调光信号、Q路已调光信号以及已调光信号；

将所述已调光信号分为主路已调光信号和辅路已调光信号，根据所述辅路已调光信号确定新的预补偿参数，根据所述主路已调光信号确定射频已调电信号。

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