[发明专利]具有可调陷波特性的混沌光载超宽带无线电信号发生器

说明书

技术领域

本发明属于微波光子学领域，更具体的说是一种具有可调谐陷波特性的混沌光载超宽带无线电信号发生器。

背景技术

相对于传统的窄带通信，超宽带(UWB：Ultra-Wideband)技术具有诸多的优异性能，如：低功率消耗、抗干扰、抗多径衰落、高分辨率、强穿透性探测性能等。2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC：Federal Communications Commission)通过了一项认可超宽带技术用于民用用途的最终规定。而作为超宽带通信机制之一的混沌超宽带无线通信系统已经成为IEEE802.15.4a通信标准的物理层方案的候选者之一。在此类系统中，混沌源输出的脉冲轮廓特殊的混沌脉冲兼具超宽频带及类噪声的特点，致使混沌超宽带通信在高速率抗干扰的无线信号传输方面独具优势。然而由于电子瓶颈的限制在电域产生速率更高带宽更大的混沌脉冲极为困难，这大大限制了此通信机制在实际中的大范围应用。另外，由于频谱掩蔽的限制，超宽带无线电传输距离过短也同样困扰着混沌超宽带通信机制。为了克服超宽带无线电信号的这一传输距离限制，近年来人们提出了光载超宽带无线电(UWB-over-fiber)的概念，即利用光纤传输超宽带无线电信号。在上述背景下，利用光学方法产生混沌超宽带无线电信号被广泛关注。虽然利用光反馈，光注入半导体激光器非线性动态特性以及光纤布里渊散射效应等方法产生混沌微波信号已经被报道，但该类方法中对产生的混沌信号的频谱难于控制。由于此原因，产生的混沌微波信号与传统窄带微波通信系统由于频谱重叠引发的干扰问题无法得到有效的解决。为了避免上述的UWB系统与WLAN系统之间的共存问题，人们设计了一系列的拥有5-GHz陷波特性的特殊结构的UWB滤波器和天线。然而，此类天线或滤波器固定的陷波位置使得它无法避免UWB系统与除WLAN系统以外的其他窄带通信系统的干扰。另一个完美的解决方案为感知超宽带无线电技术，然而此技术实现的关键问题在于生成动态谱形控制的UWB信号。受限于电子瓶颈，目前的模数/数模转换器的速度无法为生成动态谱形控制的UWB信号提供技术支持。

综上所述，为了解决上述面临的技术瓶颈，为光载无线电技术与感知无线电技术的技术融合、性能提升提供可能，并将混沌超宽带通信机制最终嫁接于感知超宽带光载无线电体统之中，发挥其自身优势，目前迫切需要一种频谱符合美国通信联邦委员会的辐射掩膜规定、具有可调谐陷波特性的混沌光载超宽带无线电信号的发生器。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有可调陷波特性的混沌光载超宽带无线电信号发生器，其可解决现有混沌光载超宽带无线电信号发生器输出信号谱形难于控制、频谱不满足美国通信联邦委员会的辐射掩膜规定以及难于实现特定频带陷波的技术问题。

本发明的一种具有可调陷波特性的混沌光载超宽带无线电信号发生器，包括：

一连续光半导体激光器；

一第一偏振控制器，其一端与连续光半导体激光器的输出端连接；

一光偏振调制器，其端口1与第一偏振控制器的另一端连接；

一第二偏振控制器，其一端与光偏振调制器的端口2连接；

一光放大器，其输入端与第二偏振控制器的另一端连接；

一偏振分束器，其端口1与光放大器的输出端连接；

一可调光衰减器，其输入端与偏振分束器的端口3连接；

一可调光延迟线，其一端与偏振分束器的端口2连接；

一光耦合器，其端口1与可调光延迟线的另一端连接，其端口2与可调光衰减器的输出端连接；

一光电探测器，其光端口1与光耦合器的端口3连接；

一增益可调电放大器，其输入端与光电探测器的电端口2连接；

一功分器，其端口1与增益可调电放大器的输出端连接，其端口2为该混沌超宽带微波信号发生器的电输出端口，其端口3与光偏振调制器的端口3连接；

一光强度调制器，其端口1与光耦合器的端口4连接，其端口3是该混沌超宽带微波信号发生器的光输出端口；

一电信号源，其输出端与光强度调制器的端口2连接。

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

该基于光电振荡环的混沌超宽带无线电信号发生器产生脉冲超宽带无线电信号的陷波的有无及位置可实现任意可调。

该基于光电振荡环的混沌超宽带无线电信号发生器产生脉冲超宽带无线电信号的陷波的深度可实现任意可调。

附图说明

为了进一步说明本发明的结构和特征，以下结合实例及附图对本发明做进一步的说明，其中：