[发明专利]宽带雷达信号和数字控制信号的单光纤光载传输系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，尤其涉及一种宽带雷达信号和数字控制信号的单光纤光载传输系统及方法。

背景技术

近年来随着航天技术与导弹技术的高速发展，以及电子对抗技术、隐身技术的应用，对雷达系统的功能提出了更高的要求，如要求雷达能监视和跟踪距离更远、速度更快和数量更多的目标。

因而随着雷达技术的发展，雷达各子系统之间、雷达和指挥中心之间需要传输的信息量都大幅度增加，而且信号的种类增多，传输要求增高，传输的距离变长。传统的传输系统一般采用电缆或是微波进行传输。电缆传输性能随着传输信号的频率的升高其衰减呈指数增长。地面微波传输系统由于受地形地貌和地面曲率的影响，在无中继的情况下，其传输距离最大为50km。而且这种传输方式不但容易受其它无线通信系统的干扰，而且容易被监听设备所监听，保密性能差。如何解决雷达信号的长距离安全传输问题成为了雷达的技术关键。

由于光纤具有传输损耗低、传输频带宽、抗干扰能力强、线径细、重量轻及不怕电磁干扰等优点，在整个雷达频率上光纤传输损耗几乎比同轴电缆和波导低三个数量级，并且在整个频段内其损耗对于任何调制信号都相同。光纤及大量光波器件均为介质材料，无电磁辐射，采用光纤传输技术不仅降低了重量和成本，还显著提高了抗电磁干扰(EMI)的能力。正是这些优点，使得光纤传输在雷达系统中的应用越来越广泛。

射频信号的调制需要使用到马赫增德尔调制器(MZM)，但是MZM存在一个固有的缺点，即偏置点的漂移。MZM正常工作的时候需要偏置电路预加提供偏置电压，但是在实际工作时，直流偏置点会因工作温度、铌酸锂晶体的热释电引起的表面电荷迁移以及存在SiO2缓冲层而发生漂移。一旦偏置点发生了改变，那么链路性能都会发生变化。为了保证链路性能的稳定性，我们要尽量避免偏置点的改变，因此需要使用MZM偏执电压控制电路以时时控制偏置电压保证链路性能稳定。

WDM技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来，耦合到同一根光纤中进行传输，在接收端再将不同波长的光信号分开，分别进行信号处理后再送入不同的终端。WDM技术对网络升级、发展宽带业务、充分挖掘光纤带宽潜力、实现超高速光纤通信具有十分重要的意义。

WDM技术中的关键器件为波分复用器(WDM)，它可以将不同波长的光信号结合在一起经一根光纤传输。这种器件一般为互易的，即双向可逆的，反过来，它还可以将一根光纤中传输的多波长信号分解成各个波长分别输出。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种宽带雷达信号和数字控制信号的单光纤光载传输系统及方法。

宽带雷达信号和数字控制信号的单光纤光载传输系统中：DFB激光器、马赫曾德尔调制器、95∶5耦合器的输入端顺次连接，95∶5耦合器的95％输出端与第一波分复用器一输入端连接，95∶5耦合器的5％输出端与第一光电探测器连接，第一波分复用器另一输入端与第一FP激光器连接，第一波分复用器的输出端与第一3dB耦合器一输入端连接，第一3dB耦合器的另一输入端与第二光电探测器连接，第一3dB耦合器一输出端、一段长度为L的光纤、第二波分复用器的输入端连接，第二波分复用器的一输出端与第二3dB耦合器输入端连接，第二波分复用器的另一输出端与第四光电探测器连接，第二3dB耦合器的一输出端与第三光电探测器连接，第二3dB耦合器的另一输出端与第二FP激光器连接；DFB激光器驱动电路用来驱动DFB激光器，马赫曾德尔调制器偏置电压控制电路用来控制马赫曾德尔调制器的偏置电压，宽带射频信号使用马赫增德尔调制器调制到DFB激光器发射的光上，中心站的数字控制信号调制到第一FP激光器发射的光上，第二数字信号解调电路是将第二光电探测器接收的信号光解调出基站的数字信号，基站的数字应答信号调制到第二FP激光器发射的光上，第一数字解调电路是将第三光电探测器接收的信号光解调出中心站的数字信号，射频放大电路放大第二光电探测器得到的射频信号。

所述的DFB激光器发射出功率为9±0.1dBm、波长为1550nm的光。