[发明专利]一种光纤无线电系统的信号调制解调方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通讯技术领域，特别涉及一种光纤无线电系统。

背景技术

近些年来无线通信快速发展，无线用户逐年递增，业务更加多样化，数据业务急剧攀升，使得宽带无线信号和载波频率向高频毫米波扩展的需求日益迫切。电子器件的电子瓶颈使其远远不能满足未来需求的增长，而毫米波光纤无线电技术正是利用光纤技术的宽带低损特性，为综合传送各种无线业务信息提供了必要的巨大带宽和传输质量，能有效解决了宽带无线通信网络发展所面临的难点问题。高频无线宽带信号的毫米波光纤无线电系统具有体积小、重量轻、成本低、损耗小、抗电磁干扰、宽带、低色散以及高容量等优点，解决了传统微波传输系统在毫米波段存在损耗大、抗干扰能力弱等问题。此外，它将光纤网络的巨大容量和无线接入网络的适应性与移动性有机结合，为无线网络提供了“最后一公里”无缝接入，实现了真正意义的“任何人、任何时间，于任何地点，以任何形式的通信”需求。

通常，相位调制比强度调制具有更好的性能，例如更高的带宽利用率、更好的抗干扰性能，现有的光纤无线电系统中采用相位调制的比例也越来越高，一般采用的都是基带数字信号直接相位调制光载波，然后上变频后进行传输，这样的调制方法已经很成熟了，物理和数学分析都非常全面，但是这种方法在解调的时候遇到困难，对解调设备的精度要求非常高，这是不利于进一步提高系统传输性能和稳定性的。

发明内容

本发明提供了一种光纤无线电系统的信号调制解调方法及装置，采用格式转换技术，先将下行基带数字信号转化为模拟信号，然后用模拟信号去相位调制光载波，这样不但保留了相位调制的优点，而且克服了解调时对解调设备的高精度的苛刻要求，避免了在基站使用马赫曾德尔干涉仪，提高了系统的稳定性，降低了成本，这种技术可以方便地用于密集波分复用系统中，为设计光纤无线电系统的时候提供了更多的选择。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种光纤无线电系统的信号调制解调方法，所述光纤无线电系统包括中心站、基站和无线终端，该方法包括步骤：

S1，中心站将下行基带数字信号转化为模拟信号；

S2，中心站使用所述模拟信号来相位调制原始光载波，并将经过相位调制得到的光载波传输到基站；

S3，基站利用差分群延时晶体对所述光载波进行差分延时、或利用保偏光纤和偏振分束器对所述光载波进行差分延时，合成后，转化为电信号，并发送到无线终端；

S4，无线终端将接收的电信号进行混频和低通滤波，解调得到下行基带数字信号。

优选地，步骤S1中，中心站将下行基带数字信号转化为模拟信号的方法为：

使用下行基带数字信号以BPSK调制方式调制毫米波发生器产生的原始毫米波电信号得到所述模拟信号。

优选地，步骤S3中，基站对接收的光载波进行延时前先利用掺铒光纤放大器对所述光载波进行放大；

步骤S4中，在无线终端对电信号进行混频前先利用电放大器对所述电信号进行放大。

优选地，步骤S1中的下行基带数字信号和模拟信号为多路信号；

步骤S2中使用所述多路模拟信号来分别相位调制原始光载波。

优选地，步骤S2中，在中心站相位调制原始光载波前先利用偏振控制器对所述原始光载波进行偏振态调节；

步骤S3中，在基站对所述光载波进行延时前先利用偏振控制器对所述光载波进行偏振态调节。

本发明还提供了一种光纤无线电系统的信号调制解调装置，该装置包括：

激光器，用于产生原始光载波；

上变频器，用于在中心站将下行基带数字信号转化为模拟信号；

相位调制器，用于使用所述模拟信号来相位调制原始光载波，并将经过相位调制得到的光载波传输到基站；

延时器，为差分群延时晶体、或为保偏光纤和与保偏光纤连接的偏振分束器，用于对基站接收的光载波进行差分延时并合成；

光电探测器，用于将合成后的光载波转化为电信号并发送到无线终端；

混频器，用于将无线终端接收的电信号进行混频得到解调信号；

低通滤波器，用于将所述解调信号进行低通滤波实现下变频得到下行基带数字信号。

优选地，该装置还包括：

掺饵光纤放大器，用于在基站接收的光载波延时前对所述光载波进行放大；

电放大器，用于在无线终端对电信号进行混频前对所述电信号进行放大。

优选地，该装置还包括，

第一偏振控制器，连接在激光器和相位调制器之间，用于对激光器所产生的原始光载波进行偏振态调节；