[发明专利]光QPSK调制方式的光学倍频毫米波RoF系统及其生成方法

权利要求书

1.一种光QPSK调制方式的光学倍频毫米波RoF系统，包括中心站(1)、基站(2)和下行链路光纤(3)，中心站(1)和基站(2)通过下行链路光纤(3)连接，其特征在于：所述的中心站(1)的结构：一个激光器(1-1)输出的光波经一个3dB保偏耦合器(1-2)分成两路，通过两根长度相等的保偏光纤输入到并联的两个双电极Mach-Zehnder光调制器(1-3、1-4)中；将其中一个双电极Mach-Zehnder光调制器(1-4)的两个RF电极相连，施加经一个2/4电平转换器(1-10)转换的二进制基带信号(1-9)，两个直流电极也相连，加上适当的偏压(1-8)；另一个双电极Mach-Zehnder光调制器(1-3)的两个RF电极上分别加上由一个余弦微波信号发生器(1-5)及其经一个π/2移相器(1-6)移相的两个相互正交的扫描微波信号，同时在一个直流电极加上V_π/2的偏压(1-7)，另一个直流电极接地；两个双电极Mach-Zehnder光调制器(1-3、1-4)的输出光波分别经过相同长度的保偏光纤，由另一个3dB保偏耦合器(1-11)耦合输出，再通过一个EDFA光纤放大器(1-12)放大；所述EDFA光纤放大器(1-12)的输出端通过所述下行链路光纤(3)连接到基站(2)的光探测器(2-1)的光输入端；所述的基站(2)的结构：所述光探测器(2-1)的电输出端与一个前置低噪声放大器(2-2)的输入端相连，所述前置低噪声放大器(2-2)的输出端与一个带通滤波器(2-3)的输入端相连，所述带通滤波器(2-3)的输出端与一个毫米波放大器(2-4)的输入端连接，所述毫米波放大器(2-4)的输出端与一个毫米波发射天线(2-5)相连。

2.一种光QPSK调制方式的光学倍频毫米波生成方法，采用权利要求1中的光QPSK调制的光学倍频毫米波RoF系统进行操作，其特征在于：两个双电极Mach-Zehnder光调制器(1-3、1-4)并联，在其上的四个RF电极分别输入余弦微波信号、同频的正弦微波信号及基带数据信号，并在直流电极上加有效的偏压，就产生了被基带数据调制的两同频正交微波的谐波分量，实现了毫米波的QPSK调制；具体方法是：在中心站(1)，激光器(1-1)输出的激光由一个3dB的保偏光纤耦合器(1-2)分成两路后，通过光纤熔接方法使光纤耦合器到两个双电极Mach-Zehnder光调制器(1-3、1-4)的两根保偏尾纤的长度相等；同样，通过光纤熔接方法使两个双电极Mach-Zehnder光调制器(1-3、1-4)到另一个3dB保偏耦合器(1-11)的两个输入端的尾纤长度相等，这样可以克服支路光偏振方向变化的影响，确保正确的支路光波相位关系，并避免光支路时延差造成的激光器相位噪声的干扰，在双电极Mach-Zehnder光调制器(1-3、1-4)的四个直流电极加恰当的直流偏压，并可微调；控制余弦微波信号源(1-5)的输出幅度以获得最佳调相指数；这样对光波进行大指数调相之后，在基站(2)的光探测器(2-1)的电输出中就含有两同频正交微波的高次谐波，并携带着基带数据信息；通过有效的滤波和放大，就获得可供天线发射的QPSK毫米波信号。