[发明专利]基于偏振复用光调制器产生PDM-m2

权利要求书

1.一种基于偏振复用光调制器产生PDM-m²QAM射频信号的光纤-无线通信系统，其特征在于，包括发射端和接收端两大部分；其中：

发射端包括：激光器，偏振复用强度调制器，本地振荡器，倍频器，功分器，任意波形发生器，I/Q混频器，偏振分束器，光电探测器，发射天线；其中：

所述激光器，用于产生光纤通信所需的特定波长连续波激光；

所述偏振复用强度调制器，用于产生偏振复用光基带信号，并实现双边带调制；

所述本地振荡器，用于产生一定频率的正弦波；

所述倍频器，和本地振荡器结合使用，得到所需频率的正弦波；

所述功分器，用于将一路信号分束成两路；

所述 任意波形发生器，用于产生m阶脉冲幅度调制信号PAM-m；

所述I/Q混频器，用于进行上变频，将信号加载到正弦波上；

所述偏振分束器，用于将放大后的光信号分成两束偏振态正交的光波；

所述光电探测器，其正负一阶边带与中心光载波拍频，产生电射频矢量信号；

所述发射天线，用于将电射频矢量信号发射入无线链路中；

接收端，包括：接收天线，模数转换器，后端DSP模块；其中：

所述接收天线，用于接收对线链路中的电射频矢量信号；

所述模数转换器，用于对接收天线接收到电射频矢量信号采样，并将其转换为离散数字信号，便于后端DSP信号处理；

所述后端DSP模块，包括：下变频模块，2×2MIMO结构的CMA均衡或CMMA均衡模块，该模块实施恒模算法(CMA)或级联的多模算法(CMMA)，2×2MIMO结构的DD-LMS均衡模块，该模块实施频偏估计、相偏估计以及判决反馈-最小均方误差算法(DD-LMS)；下变频模块将接收到的离散数字信号重采样至所需的采样倍数；2×2MIMO结构的CMA均衡或CMMA均衡模块，实现PDM-m²QAM信号的偏振解复用、模值恢复、抑制天线间的多径效应和对信道噪声的补偿等，最终完成原始信号的恢复；2×2MIMO结构的DD-LMS均衡模块，基于判决反馈对信号进一步均衡，提升信号质量。

2.根据权利要求1所述的基于偏振复用光调制器产生PDM-m²QAM射频信号的光纤-无线通信系统，其特征在于，发射端的工作流程为：首先由本地振荡器结合倍频器产生所需频率的正弦波信号；该信号经功分器分为两路，进入I/Q混频器中；其中，一路的后续工作过程为：由任意波形发生器产生m阶的脉冲幅度调制信号，分为同相(I)和正交(Q)两路，在I/Q混频器中与正弦波发生混频，生成m²-QAM信号，另外一路的工作过程同上；随后两路m²-QAM信号同时驱动偏振复用光调制器；该偏振复用光调制器由激光器产生的固定波长光载波进行调制，通过控制调制器的直流偏压等要素，在X、Y偏振方向上实现双边带调制，这样就把m²-QAM信号调制到双边带调制格式的一阶边带上；偏振复用光调制器耦合输出的信号即为PDM-m²QAM；载有PDM-m²QAM信号的偏振复用光波经过一定长度的光纤传输后，由偏振分束器对其进行偏振分集，获得两个相互正交的偏振分量，然后到达各自链路中的光电探测器；在光电探测器中，携带信息的一阶边带与中心光载波进行拍频，即生成所需频率的电矢量射频信号，最后经一对发射天线发射出去。

3.根据权利要求2所述的基于偏振复用光调制器产生PDM-m²QAM射频信号的光纤-无线通信系统，其特征在于，接收端的工作流程为：接收天线接收发射天线发射的电矢量射频信号，并经过模数转换器实现模数转化，最后输入后端的DSP模块，实现PDM-m²QAM信号的偏振解复用、调制信号的模值恢复、抑制天线间的多径效应和对信道噪声的补偿，最终完成原始信号的恢复。

4.根据权利要求1-3之一 所述的基于偏振复用光调制器产生PDM-m²QAM射频信号的光纤-无线通信系统，其特征在于，发射端发射天线和接收端的接收天线构成2×2MIMO无线链路中传输模块，该传输模块由两对同极化状态即水平极化或垂直极化的喇叭天线组成，实现电矢量射频信号在无线链路中的发射与接收。