[发明专利]基于相位因子优化的载波抑制模式光载无线矢量波系统

说明书

本发明属于光载传输技术领域，具体为一种基于相位因子优化的载波抑制模式光载无线矢量波系统。该系统主要由一个激光器、一个马赫增德尔强度调制器以及光电探测器组成，具有结构简单和低成本的特点。系统中矢量信号通过光电检测器会造成信号相位分布不均衡，在低信噪比情况下矢量信号的星座点之间会更靠近而增加信号错误率。本发明通过在发送端优化预编码中的矢量信号相位因子，使得恢复后的矢量信号在相位分布上对称，从而提高系统性能。这种优化方法在既不增加算法复杂度也不增加结构复杂度的情况下，能极大降低系统的误码率。该优化方案在不同倍频数和不同调制格式的光载无线矢量波系统有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于光载传输技术领域，具体涉及一种光载无线矢量波系统。

背景技术

随着接入互联网络的移动数据量爆炸式增长，超高速无线信号需求迫在眉睫。针对这一需求，如何产生超高速无线信号成为难题。高频率无线波因为能够提供足够的传输带宽成为解决问题的研究热点。在产生高频无线波方面电子器件带宽有限，产生高频较为困难，而光子辅助无线信号技术能克服电子器件的带宽瓶颈，成为产生高频率波的有效方法。光载无线信号被看成一种用于未来5G无线通信的可行技术。利用QPSK、8QAM、16QAM等高阶矢量信号能极大提高系统容量和频谱效率。目前主要的光载无线技术如下：

技术一：直接强度调制技术。系统结构如图1所示，数据和射频在混频器中混频，然后在直接调制激光器中进行调制，最后通过光电检测器拍频出无线信号。这种方式受限于直接调制激光器带宽，产生的无线信号频率不高。

技术二：光外差拍频技术。系统结构如图2所示，利用两路不同源的光信号进行拍频，其中一路携带矢量信号数据，两路光在光电检测器中拍频得到高频矢量无线信号。这种方式由于激光器温度变化会带来频率变化，产生的无线信号频率不稳定。

技术三：利用单一光源辅助技术结合信号预编码技术。该方案针对技术二中的不同光源会造成频率漂移现象，利用同源的两个光边带在光电检测器中拍频，得到频率稳定的矢量无线信号。但是系统中矢量信号通过平方律的光电检测器会造成信号相位分布不均衡的结果，在低信噪比的情况下矢量信号间的星座点会更靠近而增加信号的错误率。

为了克服以上三种技术中存在的主要缺点，包括：直接激光调制器带宽受限，不同源光信号互拍产生的无线信号频率不稳定，以及在接收端矢量信号星座点相位分布不均衡。本发明提出了一种低成本、频率高且稳定、接收端矢量信号相位均匀分布的基于相位因子优化的载波抑制方式产生的光载无线矢量波系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低廉、产生无线波频率高且稳定、系统的误码率低的光载无线矢量波系统。

本发明提供的光载无线矢量波系统，是基于相位因子优化的载波抑制方式产生的光载无线矢量波系统。系统结构如图4所示。包括的模块和器件如下：

发送端离线数字信号处理模块，用于生成预编码的携带发送数据的射频驱动信号；

一个数模转换器模块，用于完成相位因子优化后预编码射频驱动信号的数模转换；

一个电放大器，用于放大矢量射频驱动电信号；

一个单模激光器，用于产生单模连续波长光载波；

一个单驱动马赫增德尔调制器，用于将预编码射频驱动电信号调制到激光器输出的光载波上，以提供两条频率间隔为射频驱动频率二倍的一阶子载波；

一个直流偏置电压源，用于为单驱动马赫增德尔调制器提供偏置电压；

一个单端光电二极管，用于实现光调制器生成的两条一阶子载波的外差拍频，以生成无线矢量波信号；

一个模数转换器模块，用于实现生成的电矢量波信号的模数转换；