[发明专利]一种单调制器提供有线和无线业务的系统及其使用方法

说明书

本发明公开了一种单调制器提供有线和无线业务的系统及其使用方法，通过采用一个调制器，即可完成有线和单边带无线信号的调制。本发明的优点在于：利用偏振复用技术实现有线和单边带无线业务的融合克服了两者在接收端的相互串扰问题。同时通过调节调制器的偏置电压以及射频信号的相位差，直接实现了单边带调制，避免了光滤波器的使用，进一步节省了成本。

技术领域

本发明涉及光纤—无线(Radio-over-Fiber,ROF)通信系统技术领域，具体是指一种单调制器提供有线和无线业务的系统及其使用方法。

背景技术

随着通信容量和接入需求的高速增长，融合了光纤传输的低损耗、高带宽和抗电磁干扰的优点和无线通信的宽域覆盖，接入灵活等优点的光纤—无线ROF通信系统成为研究热点。ROF系统逐渐影响人们的日常生活和工作，其研究越来越详细。许多研究结果已经证实，外部调制被用作一种流行的调制技术，可以减少光纤色散并延长传输距离。因此，可以通过使用外部调制器来提供稳定的射频RF载波。此外，ROF系统结合光载波抑制OCS不仅可以提高带宽利用率，还可以有效提高系统中的频谱效率和接收器灵敏度。

近年来，一些人提出在发射机处应采用幅度和相位预编码，以便在接收机处恢复常规正交幅度调制QAM矢量信号。尽管预编码可以解决接收信号的相位混乱或幅度失配，但是预编码技术的应用使系统中的星座分布不均匀。由于预编码技术减小了星座点之间的最小欧几里得距离，因此该技术不仅增加了复杂性和不稳定性，而且降低了信号传输性能。

为了解决此问题，我们提出了一种无需预编码的3，1矢量信号生成方法，该方法可显著提高整体性能。首先，在我们的方案中不需要幅度预编码，并且主要获取发送的3，1矢量信号数据作为相位信息。由于光电检测器PD平方律的特性，3，1矢量信号星座点之间的欧几里得距离相同且平衡，有效地避免了分阶段的预编码操作。PD转换后的星座与发送器上的星座重叠，并且仅2/3π和4/3π相位的星座点相互交换，仍保持3，1矢量信号的初始对称性。在接收端，采用了针对3，1信号的解映射方法，以确保传输序列能够准确恢复，这不仅提高了系统的稳定性和可调范围，而且节省了成本。另外，由于在3，1矢量信号的中央零点处存在一个星座点，因此信号传输功率和光纤色散的影响相应地减小了。因此，研究3，1矢量信号的生成过程中预编码存在与否之间的区别是明显的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对上述问题，提供一种利用偏振复用技术实现有线和单边带无线业务的融合、克服了两者在接收端的相互串扰、避免了光滤波器的使用、节省成本的单调制器提供有线和无线业务的系统及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种单调制器提供有线和无线业务的系统，包括激光器、本地振荡器、信号发生器二和双极化马赫曾德尔调制器，所述双极化马赫曾德尔调制器上设有MZM1和MZM2两个电输入端，所述激光器输出端与双极化马赫曾德尔调制器的光输入端连接，所述本地振荡器输出端连接有倍频器，所述倍频器输出端上设有连接有混频器，所述混频器输入端上连接有信号发生器一，所述混频器输出端上连接有电放大器一，所述电放大器一输出端上连接有功分器，所述功分器有两个输出端，所述功分器其中一个输出端与双极化马赫曾德尔调制器上的MZM1电输入端连接，另一个输出端通过相位调节器与MZM1电输入端连接，所述信号发生器二输出端上连接有电放大器二，所述电放大器二的输出端与双极化马赫曾德尔调制器上的MZM2电输入端连接，所述双极化马赫曾德尔调制器的输出端上连接有掺铒光纤放大器，所述掺铒光纤放大器的输出端上连接有单模光纤，所述单模光纤的输出端上连接有光电探测器。

一种单调制器提供有线和无线业务的系统的使用方法，包括以下步骤：

S1、信号发生器一生成基带无线信号，信号发生器二生成基带有线信号；

S2、使用本地振荡器和倍频器产生所需的无线频段载波；

S3、使用混频器将基带无线信号搬频至无线波段；