[发明专利]一种自零差相干探测的双向光子射频传输系统及其信号处理实现方法

权利要求书

1.一种自零差相干探测的双向光子射频传输系统的信号处理实现方法，其特征在于，包括：

CW激光器输出的激光光波一分为二，一路用于下行链路光载波信号调制，另一路用于上行相干光信号探测接收所用的本振激光信号；其中，

下行链路的信号处理方法如下：

(1)用于下行链路光载波信号调制的激光光波通过第一偏振分束器实施激光光波线偏振处理，接着分别通过MZM-1、MZM-2被高频正交MQAM-OFDM下行发射机输出的两对I/Q信号调制；(2)调制后的一路光载波信号通过90°相移处理后与另一路已调光载波信号经第一偏振合束器合路，然后再经EDFA实施信号放大，接着通过第一SSMF把已调制光载波信号传送到超窄带波束分离器；(3)已调制光载波信号通过1pm带宽的超窄带波束分离器分离出中心频率为193.10THz、带宽为125MHz的正负一阶光谱边带光波信号B和中心光谱边带光波信号C；(4)正负一阶光谱边带光波信号B再经光衰减器后输入光合路器，中心光谱边带光波信号C经1:1:1光功分器分为三路，其中一路输入光合路器，另外两路输入到1/4双通道波片器；(5)光合路器输出的光波信号D及1/4双通道波片器输出的一路中心频率为193.10THz纯净圆偏振激光的光波信号E输入至下行偏振复用90°光混频器，下行偏振复用90°光混频器的四路输出输入至下行分集光电检测器；(6)下行分集光电检测器的四路输出顺序经过下行高频正交解调器、下行高速数字信号处理模块处理后，解调出下行高速数字基带信号；

上行链路的信号处理方法如下：

A、所述1/4双通道波片器输出的另一路中心频率为193.10THz纯净圆偏振激光的光波信号F通过第二偏振分束器实施激光光波线偏振处理，接着分别通过MZM-3、MZM-4被高频正交MQAM-OFDM上行发射机输出的两对I/Q信号调制；

B、调制后的一路光载波信号通过90°相移处理后与另一路已调光载波信号经第二偏振合束器合路，然后再经第二SSMF把已调制光载波信号传送到上行偏振复用90°光混频器；C、上行偏振复用90°光混频器实施自相干探测接收所用本振激光来源于CW激光器输出，上行偏振复用90°光混频器把两对四路光子射频I/Q信号输入到上行分集光电检测器实现光电探测转换处理；D、上行偏振复用90°光混频器的四路输出顺序经过上行分集光电检测器、上行高频正交解调器、上行高速数字信号处理模块处理后，解调出上行高速数字基带信号。

2.根据权利要求1所述的信号处理实现方法，其特征在于，所述高频正交MQAM-OFDM下行发射机和高频正交MQAM-OFDM上行发射机各自产生两对I/Q信号的过程如下：通过超高速串并转换输出器对接入的高速数字基带信号进行串并转换，输出两路信号给第一对I/Q信号生成电路和第二对I/Q信号生成电路；第一对I/Q信号生成电路对输入的信号顺序进行MQAM序列编码处理、OFDM调制处理、双路低通截止滤波模块、空时编码、高频正交幅度调制及非对称电信号处理，输出第一对I/Q信号；第二对I/Q信号生成电路的处理过程与第一对I/Q信号生成电路相同，输出第二对I/Q信号；其中，由超高频本地振荡源为第一对I/Q信号生成电路和第二对I/Q信号生成电路中高频正交幅度调制器提供振荡源，第一对I/Q信号生成电路和第二对I/Q信号生成电路中的空时编码器彼此连接。

3.根据权利要求2所述的信号处理实现方法，其特征在于，在所述高频正交MQAM-OFDM下行发射机和高频正交MQAM-OFDM上行发射机各自产生两对I/Q信号的过程中：在OFDM调制前，对其前端输入的MQAM序列有用信号实施周期性连续多零冗余码插入逻辑编码再处理，使得OFDM调制中的正中间频段左右两边的多个子载波与连续多零冗余码一一对应实施相关“零”逻辑运算处理，由于周期性连续多“零冗余码”插入的原因，进而可以实现每一个周期内的OFDM频谱都空余出中间的125MHz带宽非实质性参与有用信号传输；所述高频正交幅度调制器的高频载波频率为60GHz，此频段可为OFDM提供高达6GHz以上的有效利用带宽。