[发明专利]基于偏振复用光频梳和ICR的微波光子信道化接收方法

说明书

本发明公开了一种基于偏振复用光频梳和ICR的微波光子信道化接收方法，该方法涉及微波技术领域和光通信技术领域。所述方法如说明书附图1所示，包括光源、射频(RF)信号源、马曾调制器(MZM)、光耦合器(OC)、掺铒光纤放大器(EDFA)、光带通滤波器(OBPF)、双平行正交相移键控调制器(DP‑QPSK)、偏振控制器(PC)、集成相干接收机(ICR)。仅需要利用两个线偏振复用的本振光频梳即可实现4个信道的信道化接收。此外该方案还利用ICR结合DSP算法解决了双光频微波光子信道化接收机存在的镜像干扰问题。由于没有使用高频电器件。该方案具有大带宽、高镜像抑制比等优点。此外，由于抑制了光载波和采用了平衡探测，该方案还具有高增益的优点。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域和微波技术领域，主要涉及微波光子信道化接收机技术。

背景技术

信道化接收一般指的是频域上的信道划分。信道化接收机的功能是将频域上的带宽信号依此划分为多个窄带信号，然后通过处理划分后的窄带信号来间接完成大带宽信号的处理。

信道化接收机最直观的实现方式是利用电滤波器组成来完成信道化的划分，这也是信道化接收机最早的实现方式，即电模拟信道化接收机。电模拟信道化接收机按照结构不同又分为纯信道化接收机、频段折叠式信道化接收机和时分信道化接收机。纯信道化接收机具有结构复杂与体积、重量与功耗大的缺点。频段折叠式信道化接收机存在两个主要的问题，一是由于将N个频段折叠在一起了，使得噪声功率增加为原来的N倍，从而降低了信道化接收机的信噪比。另一个就是频段折叠式信道化接收机存在频率模糊的问题，即当接收机的信号处于两个不同的频段且经过第一级变频后频率相等时，频段折叠式信道化接收机将无法识别具体的信号频率。时分信道化接收机与频段折叠式信道化接收机的结构与类似，主要区别在于时分信道化接收机不是将所有频段叠加再一起，而是利用宽带调节开关通过时分复用的方式依次处理每个频段的信号，虽然简化了系统结构，减少了混频器、滤波器的使用，但其增加了接收机的处理时延，降低了接收机的截获概率。

相对于传统的电信道化接收机，微波光子信道化接收机起步较晚，近几年才得到国内外学者的广泛关注。但由于微波光子技术发展迅速，目前国内外学者已经提出众多的微波光子信道化接收机方案。

早期的方案多为基于自由空间光学的方案，后来学者们还提出了基于时分复用的微波光子信道化接受方案。由于自由空间光学的微波光子信道化接收机存在体积庞大、系统损耗相对较高的问题，基于时分复用的微波光子信道化接收机存在信号截获概率低的问题，因此学者们开始尝试基于光滤波器组的信道化接收机方案。再后来为了减少光滤波器的使用，学者们提出了基于光频梳和周期光滤波器的微波光子信道化接收机方案。但同样受限于光滤波器的阻带衰减慢的问题，这种信道化接收机也难以实现高信道间隔离度的信道划分。

发明内容

本发明提出一种基于偏振复用光频梳和ICR的微波光子信道化接收方法。本方法不需要信号光频梳，射频信号采用抑制载波双边带CS-DSB的调制方式，一方面减少了电微波器件的使用，提高了信道的幅度相应，另一方面通过对两个边带进行处理，降低了对本振光频梳梳线间隔的要求。此外，该方案中的本振光频梳只需要一套偏振复用的双线光频梳，降低了对本振光频梳梳线数的要求。综上所述，该方案很好地解决了基于双光频梳的微波光子信道化接收机需要大间隔、多梳线的问题。此外，该方案还利用集成相干接收机ICR结合数字信号处理算法DSP解决了基于双光频梳的微波光子信道化接收机存在的频谱混叠问题。