[发明专利]用单个相位调制器产生毫米波的方法及系统

说明书

(一)技术领域

本发明属于光纤-无线(Radio-over-Fiber，缩写为ROF)通信系统技术领域。是一种产生光载毫米波的方案和系统。

(二)背景技术

光纤无线通信(ROF：Radio-Over-Fibre)作为未来超宽带无线接入最有前景的技术之一，近年来得到了广泛研究。它利用光纤低损耗，超大带宽以及抗电磁干扰等特性来传输无线信号，满足用户对无线接入网带宽的需求。ROF系统中的中心站的信号经由基站传送至用户终端称为下行链路，无线移动终端的射频信号经由基站传送至中心站称为上行链路。在下行链路，来自中心站骨干网的信号加载到光纤上，并下行传送至基站，检波后至无线移动终端；在上行链路，无线射频(Radio-frequency，RF)携带着来自于终端(End station：缩简为ES)的数据在基站中进行编码后上行加载到光纤上，并传送至中心站，检波至骨干网。毫米波的产生是降低造价和提高ROF系统性能的关键技术，近年来，许多文献研究了毫米波的产生方案。其中，使用外部调制器产生高频毫米波是最简单、最有效的方法。外部调制器可以通过不同的调制方案产生的不同调制格式的毫米波，如双边带调制(DSB)，单边带调制(SSB)，光载波抑制调制(OCS)，其中OCS方式产生的毫米波比DSB方式产生的毫米波具有更好的抗色散衰落特性，且频谱效率比SSB方式更高。实现OCS有许多种方法，可以通过设置双电极强度调制器的直流偏置电压实现，也可以通过设置单电极强度调制器的调制深度来抑制中心载波，还可以滤掉DSB中的中心载波实现。但是，以上提出的OCS技术在中心站都使用了两个调制器，其中一个调制器用于调制基带数据信号，另一个调制器用于调制产生光毫米波信号。

为了解决上述问题，我们的方案只采用一个相位调制器和一个波长的光源，在中心站产生携带数据的双边带信号，该信号传输至基站后利用滤波技术分离出一阶边带和中心载波，一阶边带经检测器拍频产生毫米波信号，而中心载波可以作为上行链路载波重新利用。这样中心站无需多个宽带电光调制器；本发明同时提供波长重利用方案。

(三)发明内容

本发明针对上述问题，提出了在中心站采用一个相位调制器产生光载毫米波信号，使得系统结构简单，降低系统的造价，同时还提出了一种简单的基站接收毫米波信号同时提供上行链路的载波。本发明的目的是为了减少产生光载毫米波所需要的调制器的数量和光源的数量。

为了达到上述目的，本发明所采用的具体方案如下：

在中心站，采用DSB调制技术产生下行链路的光信号；在基站利用滤波技术分离出一阶边带和中心载波，对一阶边带信号进行检测接收，而将中心载波作为上行链路光载波重新利用.

所述的中心站包括：

一个连续波激光器，用于产生光载波；一个相位调制器，用于产生双边带调制信号；一个混频器，用于数据信号与射频信号的混频产生射频无线信号.

所述的光载毫米波产生方案，其特征在于包括以下步骤：

数据信号与射频载波信号进行混频；

混频后的信号作为相位调制器的驱动电流；

使用连续波激光器产生光载波；

光载波信号进入相位强度调制器并由混频信号驱动产生双边带调制信号。

所述的中心站其特征在于包括以下工作过程：

数据信号与射频载波信号进行混频；混频后的信号作为相位调制器的驱动电流，对激光器产生的连续波光载波进行双边带调制，调制产生的双边带信号经光纤传输到基站。

为了进一步实现上述目的，本发明还提供了与所述的中心站相适应的结构简单的基站。

所述的基站包括：

光滤波器，用于将接收到的DSB信号中的一阶边带和中心载波进行分离；一个高速的光接收机，将一阶边带信号变成毫米波电信号；一个天线，其作用是将下行链路的信号发射至空气.

本发明所述的结构简单的基站，其工作过程如下：

将中心站产生的双边带信号分开成二路，一路是一阶边带信号，形成光载毫米波信号；另一路是中心载波，其可以作为上行链路的光载波。一阶边带信号进入光电检测器，产生电毫米波，电毫米波经过高频电放大器进行放大后，通过天线发射出去，变成无线电信号。

本发明利用相位调制器进行双边带调制，不需要直流偏置电压，节约光子器件，降低了系统的代价。

(四)附图说明

图1为本发明的中心站的示意图。

图2为本发明基站实现示意图；

图3为本发明传输系统示意图；

图4为本发明用户移动终端接收机示意图

图中：

1-连续波光源

2-相位调制器