一种具有高交调失真抑制度的可调谐微波信号生成系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及微波光子技术领域,特别涉及一种具有高交调失真抑制度的可调谐微波信号生成系统。
【背景技术】
[0002]随着全球信息社会化技术和卫星通信技术的发展,需要快速提高包括蜂窝电话、数字广播服务、视频服务等不同类型宽带服务,目前主要采用频谱拥塞的低频段射频电信号,很难突破带宽和传输速率的瓶颈,必须采用工作频率更高的射频电信号,实现宽带甚至超宽带射频电信号的传输与处理,因此这需要生成高频射频电信号。此外,宽带通信卫星的业务宽带化、服务多样化、高可靠数据转发、高速率的数据传输与处理、高增益的宽覆盖范围和强抗干扰能力等方面的要求,均需要宽带射频电信号在传输处理中具有高线性、大动态范围的特点。无论是高频射频电信号生成,还是宽带射频电信号的高线性传输,均可以通过微波光子技术实现。通过微波光子技术,将低频本振射频电信号进行倍频可产生高稳定低相噪的高频信号,大大降低对电学和光学器件的需求。通过微波光技术,将大带宽、多业务宽带射频电信号通过电光外调制在光域进行传输处理,可大大提高系统容量和系统性能,但这些信号在电光外调制过程中会因调制器非线性作用产生交调失真,影响系统性能并降低系统范围,因此需要采取有效的办法实现交调失真的抑制。
[0003]实际上,在大带宽、多业务微波光子通信中,存在多种频率的射频电信号。首先,多频率射频电信号需要经过倍频生成更高频率的射频电信号以承载高速信号,在倍频过程中将不可避免的存在交调失真和谐波失真,这无疑加大了多频率射频电信号倍频的实现难度。另外,为进一步提高多频率射频电信号的利用率,多频率射频电信号还可以作为承载有用信息的多路射频电信号进行再生及传输处理,这需要多频率射频电信号三阶交调干扰具有高抑制能力。当前微波光子高频射频电信号生成研究集中在单路倍频信号生成上,并未考虑多频率射频电信号同时倍频及失真抑制技术,多路宽带射频电信号传输处理研究则集中在对多频率射频传输信号三阶交调失真抑制上。目前,微波光子高频射频电信号生成技术研究和多路宽带射频电信号高线性再生与传输的研究是分离的,并没有将两种技术有效结合起来。微波光子高频信号生成仅仅集中在单频率高频射频电信号生成上,不涉及多频高频射频电信号同时生成及失真抑制的研究,多路宽带射频电信号高线性再生与传输的研究则集中在多频射频电信号高线性传输上,不涉及多频射频电信号再利用后倍频生成多频高频射频电信号的研究。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种具有交调失真抑制度的可调谐微波信号生成系统,该系统通过对交调失真的有效抑制,生成了具有高交调失真抑制度的可调谐微波信号,解决了宽带微波光子通信高线性化需求,保证了宽带微波光子通信系统的高带宽、大动态范围。
[0005]本发明以上的目的通过如下技术方案实现:
[0006]—种具有高交调失真抑制度的可调谐微波信号生成系统,包括激光器、微波源、相位控制与合成单元、直流偏置控制单元、DPMZM和光电探测器;DPMZM包括三个MZM,分别为第一子调制器MZMl、第二子调制器MZM2和主调制器,所述第一子调制器MZMl、第二子调制器MZM2分别嵌入在主调制器的两臂上,且所述两个子调制器具有相同的性能和结构;其中:
[0007]激光器:输出光载波信号到DPMZM ;
[0008]微波源:生成两个射频电信号并输出到相位控制与合成单元;其中,所述两个射频电信号分别SV1Ct) = VnCos Co1I^PV2Ct) = VnCos co2t,其中,Vn为射频电信号的幅度值,ω#Ρ ω 2分别为两个射频电信号的频率;
[0009]相位控制与合成单元:接收微波源输出的两个射频电信号V1 (t)和V2(t),对所述两个射频电信号进行相位控制和信号合成后,输出四个射频电信号V11 (t)、V12(t)、V21 (t)、V22 (t)到 DPMZM,其中:
[0010]V11 (t) = Vm (cos ω jt+cos ω 2t);
[0011]V12 (t) = Vm[cos ( ω jt+ η ) +cos ( ω 2t+ π )];
[0012]V21 (t) = Vm[cos ( ω jt) +cos ( ω 2t+ π )];
[0013]V22 (t) = Vm[cos ( ω J+π )+cos ( ω 2t)]或 V22 (t) = Vm [cos ( ω jt) +cos ( ω 2t+ π )];
[0014]直流偏置控制单元:为DPMZM提供的直流偏置控制电压,所述直流偏置控制电压包括第一直流控制电压、第二直流控制电压和第三直流控制电压;
[0015]DPMZM:接收相位控制与合成单元输出的四个射频电信号,以及直流偏置控制单元输出的直流偏置控制电压和激光器输出的光载波信号;其中:第一子调制器MZMl接收射频电信号V11 (t)和射频电信号V12 (t),并加载直流偏置控制单元提供的第一直流控制电压,在所述电压控制下第一子调制器MZMl工作在最小偏置点,即MZMl的直流偏置相移为;第二子调制器MZM2接收射频电信号V21⑴和载射频电信号V22⑴,并加载直流偏置控制单元提供的第二直流控制电压,所述电压使第二子调制器MZM2工作在最小偏置点或正交偏置点,即MZM2的直流偏置相移为或/2 ;主调制器加载直流偏置控制单元提供的第三直流控制电压,所述电压使主调制器工作在零点,并且所述主调制器接收激光器发送的光载波信号,并分发给第一子调制器MZMl和MZM2,两个子调制器分别利用所述光载波信号对接收到的两路射频电信号进行电光调制,并输出调制后的光信号到主调制器,然后主调制器对所述两个子调制器输出的两路光信号进行耦合,并输出耦合后的光信号到光电探测器;
[0016]光电探测器:对探测到的光信号进行光电转换,得到电信号。
[0017]在上述的具有高交调失真抑制度的可调谐微波信号生成系统中,第一子调制器MZMl具有两个射频输入端口 RFl和RF2,以及I个直流偏置电压输入端口 Dl ;第二子调制器MZM2具有两个射频输入端口 rfl和rf2,以及I个直流偏置电压输入端口 dl ;主调制器具有I个直流偏置电压输入端口 DO ;其中:在第一子调制器MZMl中,射频输入端口 RFl加载射频电信号V11 (t),射频输入端口 RF2加载射频电信号V12 (t),直流偏置电压输入端口 Dl加载直流偏置控制单元提供的第一直流控制电压;在第二子调制器MZM2中,射频输入端口rfl加载射频电信号V21 (t),射频输入端口 rf2加载射频电信号V22 (t),直流偏置电压输入端口 dl加载直流偏置控制单元提供的第二直流控制电压;在主调制器中,直流偏置电压输入端口 DO加载直流偏置控制单元提供的第三直流控制电压。
[0018]在上述的具有高交调失真抑制度的可调谐微波信号生成系统中,相位控制与合成单元包括第一电分路器、第二电分路器、第三电分路器、第四电分路器、第一电移相器、第二电移相器、第一电合路器、第二电合路器和可调移相器组成,第一电移相器和第二电移相器均为180度电移相器,可调电移相器的相移为180°或0,其中:
[0019]第一电分路器将射频电信号V1 (t)分成两路,并将分路后的射频电信号分别发送给第一电合路器和第二电合路器;第二电分路器将射频电信号V12(t)分成两路,并将分路后的射频电信号分别发送给第一电合路器和第一电移相器;第一电合路器将第一电分路器和第二电分路器输出的射频电信号进行合路后输出给第三电分路器;第一电移相器将接收到的第二电分路器发送的射频电信号进行移相后输出给第二电合路器;第三电分路器将第一电合路器输出的射频电信号分成两路,并将分路后的射频电信号分别发送给第二电移相器和MZMl的射频输入端口 RFl ;第二电移相器对接收到的第三电分路器发送的射频电信号进行移相后输出给MZMl的射频输入端口 RF2 ;第二电合路器将接收到的第一电移相器发送的射频电信号和第一分路器发送的射频电信号进行合路后输出给第四电分路器;第四电分路器将第二电合路器输出的射频电信号分成两路,其中一路送至MZM2的射频输入端口rfl,另一路经可调移相器移相后送至MZM2的射频输入端口 rf2。
[0020]在上述的具有高交调失真抑制度的可调谐微波信号生成系统中,直流控制单元包括第一直流电源模块、第二直流电源模块和第三直流电源模块,其中,第一直流电源模块施加第一控制电压到第一子调制器MZMl,控制MZMl的直流偏置工作点;第二直流电源模块施加第二控制电压到第二子调制器MZM2,控制MZM2的直流偏置工作点;第三直流电源模块施加第三控制电压到主调制器,控制主调制器的工作点。
[0021]在上述的具有高交调失真抑制度的可调谐微波信号生成系统中,如果第二子调制器MZM2工作在最小偏置点,即所述第二子调制器MZM2的直流偏置相移为,则主调制器输出到光电探测器的光信号为双路倍频调制光信号;如果第二子调制器MZM2工作在正交偏置点,即所述第二子调制器MZM2的直流偏置相移为/2,则主调制器输出到光电探测器的光信号为宽带射频调制光信号。