JP2011199657A - 光msk変調/任意偏移量cpfskの光サンプリング復調方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の第1の側面は,光位相連続周波数変調(CPFSK)信号を復調するための光サンプリング復調装置に関する。この復調装置は,局部発振光を出力する局部発振光源11と、光90°ハイブリッドカプラ12と、第1及び第2のバランスド検波部13,14と,サンプリング部15と,位相推測部16と,検出部17とを有する。そして,サンプリング部15は,光位相連続周波数変調(CPFSK)信号のビット中心となるタイミング又はビット中心から所定時間ずれた時間においてでサンプリングを行う。
【選択図】図1
Description
図2は,4つのマッハツェンダーIQ変調器を用いて光MSK信号が得られる様子を示す図である。4つのマッハツェンダーIQ変調器は,4つのMZMを含む。この変調器は,メインMZMの2つのアームのそれぞれに2つの連続したサブMZMを含む。それぞれのMZMは,以下のように駆動される。メインMZMの両アームの最初のMZMであるMZM1及びMZM3に,それぞれ周波数fのRFクロック信号を印加する。そして,それらに続くMZMであるMZM2及びMZM4に,位相差による変調データCSRZ(キャリア抑圧リターントゥゼロ)−DPSKをもたらす。MSKの連続位相を実現するため,fは,ビットレートBの半分の値に設定される。CSRZ−DPSK列は,半ビット分遅れたオフセット値を有する。そして,相対的位相差は,π/2である。このように,2つのCSRZ−DPSKの相対的位相差により,USB及びLSBを得ることができる。このようにすれば,DPSKと比較して,変調スペクトルをコンパクトにすることができ,しかも,不必要な成分を抑圧できる。
以下,光MSK信号のコヒーレント復調原理について説明する。光MSK信号をコヒーレント復調するために,ヘテロダイン検波及びホモダイン検波のいずれも用いてもよい。以下の説明では,高速シグナルについて復調を行うことが可能であるためホモダイン検波を行うスキームについて説明する。光MSKをホモダイン検波するための受信機側の構成は,従来のPSK信号の受信機と同様である。
光MSK信号の符号1と符号0の数を数えて、符号1と符号0とが同数分存在する場合は,位相回転が相殺され,位相シフト量が初期位相に戻る。その場合,光MSK信号を復調するためには,符号1と符号0の数の差ΔNビットの位相シフトを追っていけばよいこととなる。符号1のビットが多い場合は,図5の正の次元のグラフのように表記できる。この場合,符号1のビットが多い場合は,図5の正の次元における点(シンボル)のようにサンプリングできる。一方,符号0のビットが多い場合は,図5の負の次元のグラフのように表記できる。よって,符号0のビットが多い場合は,図5の負の次元の点(シンボル)のようにサンプリングできる。
12 光90°ハイブリッドカプラ
13,14 バランスド検波部
15 サンプリング部
16 位相推測部
17 検出部
Claims (10)
- 局部発振光を出力する局部発振光源(11)と、
受信信号である光位相連続周波数変調(CPFSK)信号と前記局部発振光とを混合して出力する光90°ハイブリッドカプラ(12)と、
前記光90°ハイブリッドカプラからの出力信号のうち位相が0°の成分と位相が180°の成分とをバランスド検波して,光信号から電気信号に変換することで,I成分に対応した電気信号を得る第1のバランスド検波部(13)と,
前記光90°ハイブリッドカプラからの出力信号のうち位相が90°の成分と位相が−90°の成分とをバランスド検波して,光信号から電気信号に変換することで,Q成分に対応した電気信号を得る第2のバランスド検波部(14)と,
前記第1のバランスド検波部(13)から出力される電気信号及び前記第2のバランスド検波部(14)から出力される電気信号をサンプリングするサンプリング部(15)と,
前記サンプリング部がサンプリングしたデータから,搬送波の位相を推測する位相推測部(16)と,
前記位相推測部(16)が推測した搬送波の位相情報を用いて,前記第1のバランスド検波部(13)から出力される電気信号及び前記第2のバランスド検波部(14)から出力される電気信号を位相同期検波する検出部(17)と,
を有する,
光サンプリング復調装置。 - 前記局部発振光の周波数は,前記光位相連続周波数変調(CPFSK)信号の搬送波の周波数と同一であり,これにより前記検出部(17)がホモダイン検波を行う,
請求項1に記載の光サンプリング復調装置。 - 前記サンプリング部(15)は,
前記光位相連続周波数変調(CPFSK)信号のビット中心となるタイミングでサンプリングを行う,
請求項1に記載の光サンプリング復調装置。 - 前記光位相連続周波数変調(CPFSK)信号は,光最小偏移変調(MSK)信号である請求項1に記載の光サンプリング復調装置。
- 光MSK信号の各ビットの中央のタイミングをt=0として,ビット周期をBとしたときに,
前記サンプリング部(15)は,時間間隔B,t=0でサンプリングを行う,請求項4に記載の光サンプリング復調装置。 - 光MSK信号の各ビットの中央のタイミングをt=0として,ビット周期をBとしたときに,
前記サンプリング部(15)は,時間間隔B,t=B/2でサンプリングを行う,請求項4に記載の請求項1に記載の光サンプリング復調装置。
- 局部発振光を出力する局部発振光源(11)と、
受信信号である光位相連続周波数変調(CPFSK)信号と前記局部発振光とを混合して出力する光90°ハイブリッドカプラ(12)と、
前記光90°ハイブリッドカプラからの出力信号のうち位相が0°の成分と位相が180°の成分とをバランスド検波して,光信号から電気信号に変換することで,I成分に対応した電気信号を得る第1のバランスド検波部(13)と,
前記光90°ハイブリッドカプラからの出力信号のうち位相が90°の成分と位相が−90°の成分とをバランスド検波して,光信号から電気信号に変換することで,Q成分に対応した電気信号を得る第2のバランスド検波部(14)と,
前記第1のバランスド検波部(13)から出力される電気信号及び前記第2のバランスド検波部(14)から出力される電気信号をサンプリングするサンプリング部(15)と,
前記サンプリング部がサンプリングしたデータから,搬送波の位相を推測する位相推測部(16)と,
前記位相推測部(16)が推測した搬送波の位相情報を用いて,前記第1のバランスド検波部(13)から出力される電気信号及び前記第2のバランスド検波部(14)から出力される電気信号を位相同期検波する検出部(17)と,
を有する,
光サンプリング復調装置を用いた復調方法であって,
前記局部発振光源(11)からの局部発振光及び,前記光位相連続周波数変調(CPFSK)信号が前記光90°ハイブリッドカプラ(12)に入力する工程と,
前記第1のバランスド検波部(13)が,前記光90°ハイブリッドカプラからの出力信号のうち位相が0°の成分と位相が180°の成分とをバランスド検波して,光信号から電気信号に変換することで,I成分に対応した電気信号を得る工程と,
前記第2のバランスド検波部(14)が,前記光90°ハイブリッドカプラからの出力信号のうち位相が90°の成分と位相が−90°の成分とをバランスド検波して,光信号から電気信号に変換することで,Q成分に対応した電気信号を得る工程と,
前記サンプリング部(15)が,前記第1のバランスド検波部(13)から出力される電気信号及び前記第2のバランスド検波部(14)から出力される電気信号をサンプリングする工程と,
前記位相推測部(16)が,前記サンプリング部がサンプリングしたデータから,搬送波の位相を推測する工程と,
前記検出部(17)が,前記位相推測部(16)が推測した搬送波の位相情報を用いて,前記第1のバランスド検波部(13)から出力される電気信号及び前記第2のバランスド検波部(14)から出力される電気信号を位相同期検波する工程と,
を含む,
復調方法。 - 前記光位相連続周波数変調(CPFSK)信号は,光最小偏移変調(MSK)信号である請求項7に記載の復調方法。
- 光MSK信号の各ビットの中央のタイミングをt=0として,ビット周期をBとしたときに,
前記サンプリングする工程は,時間間隔B,t=0でサンプリングを行う,請求項8に記載の復調方法。 - 光MSK信号の各ビットの中央のタイミングをt=0として,ビット周期をBとしたときに,
前記サンプリングする工程は,時間間隔B,t=B/2でサンプリングを行う,請求項8に記載の復調方法。
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