[发明专利]一种微波多相位差分相移键控信号的光学解调系统

说明书

本发明公开了一种微波多相位差分相移键控信号的光学解调系统，先通过光相位调制器将微波l‑DPSK信号调制到光波相位上，再通过光带通滤波器滤出正或负一阶边带分量，然后将滤波后的光信号通过一个或者多个并联的时延差为一个符号周期的非平衡马赫‑曾德尔干涉仪，通过设置附加相移，将l‑DPSK的差分相位转换为光功率调制信号，最后经过光电探测器转换为强度调制的电流信号，从而实现信号的解调。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种微波多相位差分相移键控信号的光学解调系统。

背景技术

l-DPSK信号是具有l个相位的差分相移键控调制信号，是一种常用的通信信号高阶调制格式信号。现有的微波l-DPSK信号解调的方法主要在电域进行，可分为普通相干解调和差分相干解调两种。

传统相干解调是将接收到的信号与本振载波相乘后，进行相位解调，恢复出相对码，再经过码反变换器变换为绝对码，例如：樊昌信、曹丽娜.通信原理.第7版[M].国防工业出版社，2012。

差分相干解调则不需要产生相干载波，通过将接收信号延时一个符号周期后再与接收信号相乘，通过同频载波相乘，将前后两个符号的相位差转换成幅度变化，因此可通过强度检测直接恢复出原始数据，例如：A.R.Hambley,A.L.Polivka,C.F.Andren.BasebandDemodulator for DPSK[C]//MILCOM 1986-IEEE Military Communications Conference:Communications-Computers:Teamed for the90's.IEEE,1986.。

两种方法在解调时均需要使用电子模拟乘法器，对于高频微波信号解调，则要求其工作频段高、带宽大。然而受限于二极管、三极管的非线性响应速度和效率，电子模拟乘法器带宽有限、损耗高，越来越无法满足几十到上百GHz微波载波频率的要求。为满足高频载波的要求，还可采用将高频信号下变频到中频进行解调，但下变频过程中需要与高频本振混频，所需的混频器本质上也是电子模拟乘法器，同样面临着上述电子瓶颈的限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种微波多相位差分相移键控信号的光学解调系统，利用光功率的光电场强度平方率的关系，将微波l-DPSK信号调制到光的电场强度的相位上，通过差分叠加和谐波选择，将l-DPSK信号转换成强度调制信号，从而实现信号的解调，这样也解决微波l-DPSK信号电学解调受限于电子模拟乘法器和混频器工作频率的问题。

为实现上述发明目的，本发明一种微波多相位差分相移键控信号的光学解调系统，其特征在于，包括：半导体激光器、光相位调制器、光带通滤波器、单个的非平衡马赫-曾德尔干涉仪AMZI和光电探测器；

所述半导体激光器产生连续光并作为光载波输入至光相位调制器，其中，ω₀为连续光的频率，P₀表示半导体激光器的输出功率；

所述光相位调制器将需要解调的l个相位的差分相移键控信号l-DPSK调制到光载波上，l-DPSK信号的形式为：V_DPSK(t)＝V sin(ω_RFt+θ_i(t))，ω_RF为l-DPSK信号的频率，V表示DPSK信号的幅度，θ_i(t)表示DPSK信号携带的相位信息，i＝1,2,…,l；

相位调制后的光信号表示：

其中，表示调制指数，Vπ表示调制半波电压，J_n(m)表示第一类n阶贝塞尔函数；

然后，将相位调制后的光信号E_PM(t)输入至光带通滤波器；