[发明专利]一种结合相位预啁啾的光子学宽带射频干扰对消方法

说明书

本发明公开了一种结合相位预啁啾的光子学宽带射频干扰对消方法，具体为：在信号相位预啁啾步骤中，将发射的宽带射频信号分出一部分作为参考信号，在频域上进行一个附加的相位预啁啾处理；将相位预啁啾的参考信号、接收的宽带射频信号分别加载到不同光载波上，生成参考微波光子信号、接收微波光子信号；通过调节可调谐光延迟线的时延量，使得参考微波光子信号与接收微波光子信号之间的时延相等，并调节光载波光功率实施两者幅度匹配；然后两者一同输入到光电探测器中，恢复出参考信号和接收的宽带射频信号，两者相加实现宽带射频对消。本发明提供了一种大带宽、高对消抑制比的射频对消方法，对于同时同频全双工通信、自干扰抑制等具有重要意义。

技术领域

本发明属于微波光子学领域，涉及射频通信、全双工通信、干扰抑制等领域，尤其涉及一种结合相位预啁啾的光子学宽带射频干扰对消方法。

背景技术

当前，以射频信号(包括低频无线电、微波、毫米波等)为载波的无线通信和探测在生产、生活、国防、科研等领域发挥着重要作用，例如5G/B5G、电子对抗、航天测控等。然而，随着各类应用和场景对传输速率和频段带宽需求越来迫切，频谱利用率成为关键挑战之一。为此，同时同频全双工通信(孟涛.5G同频同时全双工射频技术研究[J]，通信技术，2020；Y.S. Choi,et al.Simultaneous transmission and reception:algorithm,designand system level performance[J].IEEE Transactions on Wireless Communications,2013)作为一种非常有效的手段：发射和接收都采用相同频段同时工作，能够在给定的频段带宽下将频谱效率提升一倍。然而在同时同频全双工通信系统，一个极为严峻的问题就是“自干扰”(王俊，等.同时同频全双工宽带射频自干扰抵消性能分析[J]，通信学报，2016；S.Hong,et al.Applications of self-interference cancellation in 5G andbeyond[J],IEEE Communications Magazine,2014)：发射端(或发射天线)的同频信号泄漏到接收端(或接收天线)形成干扰，而且无法通过频域滤波的方式来隔离或抑制。

为此，针对同时同频全双工通信，射频干扰对消(或简称射频对消)成为其性能优劣的关键所在。国内外研究人员纷纷提出了一系列方法和方案来实现射频干扰对消，其中基于光子学的射频干扰对消具有大带宽优势，例如:1)Matthew P.Chang,etal.Integrated microwave photonic circuit for self-interference cancellation[J],IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques,2017；2)Xiuyou Han,etal.Optical RF self-interference cancellation by using an integrated dual-parallel MZM[J],IEEE Photonics Journal,2017；3)Zhaoyang Tu,et al.A photonicpre-distortion technique for RF self-interference cancellation[J],IEEEPhotonics Technology Letters,2018；4)Dan Zhu,et al.Photonics-enabledsimultaneous self-interference cancellation and image-reject mixing[J],OpticsLetters,2019.

但是通过对现有光子学、电子学射频对消方法和方案的分析，其存在一个明显的缺陷：大带宽与高对消抑制比互相制约，难以同时实现；高对消抑制比(例如50dB及以上)下射频干扰对消的带宽小，大带宽下对消抑制比低。

发明内容

为同时实现大带宽、高对消抑制比，本发明提供一种结合相位预啁啾的光子学宽带射频干扰对消方法。