[发明专利]串并联调制光学倍频毫米波RoF系统及其QPSK/16QAM调制方法

权利要求书

1.一种串并联调制光学倍频毫米波RoF系统，包括中心站(1)、基站(2)和下行链路光纤(3)，中心站(1)和基站(2)通过下行链路光纤(3)连接，其特征在于：所述的中心站(1)的结构：一个激光器(1-1)通过保偏尾纤与一个双电极Mach-Zehnder光调制器(1-4)的输入端相连；在该双电极Mach-Zehnder光调制器(1-4)的一条臂上的RF电极加由一个第一微波信号源(1-3)输出的余弦微波信号，偏压电极接地；另一条臂上的RF电极加由所述第一微波信号源(1-3)产生再经一个π移相器(1-2)移相的余弦微波信号，偏压电极接地；所述双电极Mach-Zehnder光调制器(1-4)的输出端通过保偏尾纤连接一个IQ光调制器(1-5)的输入端；在该IQ光调制器(1-5)中一路光调制器的一条臂上的RF电极加由一个第二微波信号源(1-6)输出的余弦中频信号，在另一路光调制器的一条臂上的RF电极加由所述第二微波信号源(1-6)产生的再经一个π/2移相器(1-11)移相的正弦中频信号；I路基带信号(1-8)与Q路基带信号(1-9)分别加到IQ光调制器(1-5)中未加中频信号的另两个RF电极上；IQ光调制器(1-5)的两路直流电极(1-7)、(1-10)接地，而在其合路直流电极(1-12)加V_π/2偏压；所述IQ光调制器(1-5)的输出端与一个掺铒光纤放大器(1-13)的输入端连接；所述掺铒光纤放大器(1-13)的输出端连接所述下行链路光纤(3)；所述的基站2的结构：所述下行链路光纤(3)连接一个光探测器(2-1)的光输入端，该光探测器(2-1)的电输出端与一个前置低噪声放大器(2-2)的输入端相连，该前置低噪声放大器(2-2)的输出端与一个第一带通滤波器(2-3)的输入端和一个第二带通滤波器(2-4)的输入端相连，该第二带通滤波器(2-4)的输出端与一个第一毫米波放大器(2-5)的输入端相连，该第一毫米波放大器(2-5)的输出端与一个毫米波双工器(2-6)的发射端口相连，该毫米波双工器(2-6)的公共端口与一个毫米波天线(2-7)相连；所述毫米波双工器(2-6)的接收端与一个低噪声放大器(2-8)的输入端相连，该低噪声放大器(2-8)的输入端与一个混频器(2-10)的射频端相连，所述第一带通滤波器(2-3)的输出端与一个第二毫米波放大器(2-9)的输入端相连，该第二毫米波放大器(2-9)的输出端与所述混频器(2-10)的本振端相连，该混频器(2-10)的中频端输出上行已调中频信号。

2.一种串并联调制光学倍频毫米波RoF系统QPSK/16QAM调制方法，采用权利要求1所述的串联调制光学倍频毫米波RoF系统进行操作，其特征在于：在一个双电极Mach-Zehnder光调制器(1-4)的两个RF电极分别输入余弦和倒相的余弦微波信号，直流电极偏压电极接地，对光源输入光波进行大指数的相位调制，在该光调制器(1-4)的输出口就产生围绕中心波长的一系列光波高次边模，相邻模式的频差等于驱动微波频率；在IQ光调制器(1-5)的四个RF电极分别输入I、Q支路的随机基带数字信号和两个相位正交的中频信号，把两个直流电极(1-7、1-10)接地，同时在合路处的直流电极(1-12)加偏压，以引入π/2相移，这样来完成对光波模式的QPSK或16QAM调制和中频调制；在基站(2)光探测器(2-1)的光电转换过程中，所有已调的光波模式发生差拍，于是生成了微波的偶次谐波，及围绕偶次谐波的被QPSK或16QAM调制的中频边频分量，通过恰当的滤波和放大，就获得供天线发射的QPSK或16QAM调制的毫米波信号，同时获得供接收混频器使用的纯净的毫米波本振信号。