一种基于双臂马赫曾德尔调制器完成I/Q调制的光纤无线传输系统
专利汇可以提供一种基于双臂马赫曾德尔调制器完成I/Q调制的光纤无线传输系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及光通信技术领域，使用了一个双臂 马 赫曾德尔 调制器 替换了传统的IQ调制器完成QPSK 信号 的I/Q转换，并将产生的信号用于光纤无线系统的传输。本发明在光学基带发射端，由于替换了传统的IQ调制器，可以将技术成本减少，有利于未来 光子 学 的集成。信号生成后先经过40km的单模光纤，再利用了能容纳较大带宽信号的ka波段(26.5-40GHz)进行5m无线传输，该波段目前已广泛使用于5G 移动通信网络 。传输完成后信号会进行一系列的离线DSP处理，包括频偏估计、载波 相位 恢复、直流项的消除、时钟恢复、色散补偿等，能较好地将QPSK信号恢复。该系统能够保证较好的误码率，具有较高的性能效果。，下面是一种基于双臂马赫曾德尔调制器完成I/Q调制的光纤无线传输系统专利的具体信息内容。
1.一种基于双臂马赫曾德尔调制器完成I/Q调制的光纤-无线传输系统，其主要由光学基带发射机、基站、无线接收端、离线DSP处理4个部分组成，该系统的具体步骤如下所示：
第一部分，在光学基带发射机阶段，将电上产生的双边带20Gbit/s QPSK信号调制到光上：
步骤1:用80Gsa/s的数模转换器(DAC)产生QPSK信号的I路和Q路，信号的长度为8192，其后再分别接入两个线性电放大器(EA)，放大信号的幅值和功率；
步骤2:将经过放大的I路和Q路分别接入双臂马赫曾德尔调制器的信号口，打开外腔激光器(ECL-1)通光，并调整调制器的直流偏置电压，使其达到半波电压点；
第二部分，在基站阶段，用本振光和经过40km传输的信号光进行拍频，产生中频信号，最后进行5m的无线传输：
步骤3:信号光经过40km的传输，与外腔激光器(ECL-2)产生的本振光进行耦合，本振光耦合前需加入偏振控制器(PC)以保证与信号光的偏振态一致；
步骤4:拍频后的中频信号经过可调光衰减器(VOA)控制其输入光电探测器(PD)的功率，保证在0dBm以下，避免打坏PD；
步骤5：信号经过光电转换后，再接入一个EA进行电信号放大，最后再接入Ka波段的号角天线(HA)把信号发射到自由空间；
第三部分，在无线接收端，收下并采集信号：
步骤6：信号经过5m的无线传输后，调整接收端HA的位置和方向，收集信号，并连接到
80Gsa/S的示波器，将数据采集下来，以备后续处理；
第四部分，在离线DSP处理阶段，运用多种算法恢复QPSK信号，使误码率低于硬判决前向纠错的门限3.8×103：
步骤7：将采集的信号的进行DSP处理，并不断调整实验装置的可改变参量，例如输入PD前的功率、无线传输的距离等，计算出相应的误码率，绘制曲线图。且在DSP计算时也可根据性能和延迟的考虑，不断改变直流消除算法中的抽头长度，选取合适的抽头长度。
2.根据权利要求1第一部分的步骤2，用一个双臂马赫曾德尔调制器来完成I/Q转换，其输出的表达式为：
j*x
当I(t)和Q(t)的值很小时，e 部分可用泰勒公式展开：
经过IQ转换后值的近似于sin(x)的泰勒展开，sin(x)的泰勒展开为：
可以发现，在近似过程中存在附加的偶幂级数，这些级数项会带来严重的非线性效应，因此我们需要限制我们的调制信号在很小的范围内。而当调制信号很小时，通过双臂马赫曾德尔调制器输出的信号可表示为：
表达式中的1-j项就是产生的直流干扰项，需要进行消除。
3.根据权利要求1第一部分的步骤2，当要实现权利要求2所完成的I/Q转换，需将双臂马赫曾德尔调制器的直流偏置电压调制到半波电压点，也就是输出最大功率减少3dBm时的电压值。
4.根据根据权利要求1第二部分的步骤3，本振光和信号光需要有28.8GHz左右的频偏，当该频偏足够大时，就可以使直流分量和信号光产生的拍频干扰项位于带外，从而消除直流分量带来的影响。
5.根据权利要求1第四部分的步骤7，具体的DSP处理流程包括频偏估计、一阶阶载波相位估计、直流分量(DC)的消除、重采样、色散(DC)补偿、时钟恢复、恒模算法均衡(CMA)、二阶相位估计、误码率的计算。需注意的是，实验中的相位噪声会带来窄带干扰，该干扰在均衡过程中无法收敛，因此需采用一阶载波相位估计方法，尽可能减小它的值，然后再采用直流消除法消除它。所以，直流分量(DC)的消除算法在本发明中是非常关键的一步。
一种基于双臂马赫曾德尔调制器完成I/Q调制的光纤无线传
输系统
技术领域
背景技术
3500MHz。因此，Ka波段卫星通信系统可为高速卫星通信、千兆比特级宽带数字传输、高清晰度电视(HDTV)、等新业务提供一种崭新的手段。正是由于Ka波段的宽频带的优点，本发明就使用相应的能产生该波段的喇叭天线进行系统的组成，使光纤与无线相互结合传输信号。
发明内容
具体实施方式
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 卫星低速数传通道工程遥测和测控通道遥测实时呈现系统 | 2020-08-30 | 1 |
| 毫米波实时成像安全检测系统及安全检测方法 | 2020-12-02 | 1 |
| 一种采用无线感应充电式手环的智能家居红外模块 | 2021-08-08 | 1 |
| 一种基于相控阵的GNSS-R探测装置及方法 | 2021-10-17 | 0 |
| 一种高耐磨性能的球墨铸铁的制备方法 | 2020-08-10 | 2 |
| 卫星导航应用系统中空频抗干扰方法及应用系统 | 2020-10-15 | 0 |
| 一种零中频扩频接收机处理模块 | 2020-12-26 | 0 |
| 耐腐蚀塑料合金 | 2022-06-20 | 1 |
| 一种高强高塑性中空铝型材及其制备方法 | 2020-06-04 | 2 |
| 一种微波单路降频器电路及降频器 | 2020-07-12 | 2 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
