[发明专利]一种多载波复用光载无线链路系统及其数字预失真方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信信号处理技术领域，特别涉及一种多载波复用光载无线链路系统及其数字预失真方法。 

背景技术

光载无线技术融合了无线通信灵活接入以及光纤通信高带宽、低成本、低损耗的优点，被广泛认为是未来无线接入网络最有吸引力的解决方案。光载无线链路可将任意无线信号调制到光载波上，在光纤中传输一段距离后再通过光电转换恢复成为原来的无线信号并直接发射到无线信道中。光纤链路损耗极低，因此所传输无线信号的覆盖范围即可得到极大的延伸。同时，相较传统无线通信系统中所使用的宏基站，基于光载无线技术的无线通信系统的远端天线单元从成本、能耗到体积都有极大的减小。因此光载无线技术的日益成熟为大规模微蜂窝无线通信系统的铺设提供了可能。 

然而，光载无线链路是一个非线性的传输系统。当传输非恒包络信号时（如高阶QAM（数字调制器作为DVB系统的前端设备）调制、OFDM调制信号、频分复用信号等），会对信号产生非线性畸变，引起系统性能恶化。这个问题可用预失真的方法予以缓解。预失真技术的原理是在非线性传输系统前端，人为地加入一个特性与系统非线性失真恰好相反的系统，进行互相补偿。预失真系统的实现方法分为模拟和数字两种。模拟方法使用非线性微波器件对信号进行预失真，例如图1所示方案（IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES,VOL.58,NO.11,NOVEMBER2010,pp3327-3335）。该方案使用一对平行二极管，构造可与传输系统的非线性相抵消的非线性传输函数。通过改变加载在两个二极管上的偏压可调节传输函数的非线性系数，以实现对适 应不同的非线性系统。数字预失真的方法是利用FPGA、DSP处理芯片等数字信号处理器在数字域对待传输的信号在引入预失真，如图2所示方案（IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS—I:REGULAR PAPERS,VOL.59,NO.3,MARCH2012pp664-672）。 

相比两种方案，模拟方案可处理信号的带宽较大（7GHz），但处理信号的频点相对固定（3～10GHz）。且实现不同频段的模拟预失真器需采用不同的工艺，因此灵活度较差。相比之下，数字预失真的方案灵活度较高，调节精度高且处理微波频段不受限制。针对不同的非线性系统，数字预失真的方法只需调整数字信号处理的算法即可适用，兼容性极强。因此数字预失真的方案已被广泛应用于各种无线通信系统。然而，数字预失真的方法可处理信号的带宽受限于数字信号处理器以及数模转换器的处理带宽（～100MHz）。如图2所示，现有的数字预失真方案用一套数字信号处理装置（数模/模数转换器，FPGA）对输入信号的整个带宽进行处理。因此可处理信号的带宽就被限制在了100MHz以内，数字预失真技术也就只适用于窄带单信道信号传输的应用场景。 

另一方面，在副载波复用光载无线系统中传输频分复用信号会发生很严重的非线性失真。此时，数字预失真将是解决此问题最灵活有效的方案。但对于信道间隔较大的频分复用信号，尤其是在2G、3G、LTE以及WLAN混合传输这种经典的副载波复用光载无线系统的应用中，复用信号的频率间隔较大，整个系统占用带宽往往为GHz量级。由于现有的商用数字信号处理器及数模转换器的处理带宽仍在百兆量级以下，因此无法实现上述信号的数字预失真，从而无法提高正系统的传输效率和动态范围。 

发明内容

（一）要解决的技术问题 

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种多载波复用光载无线 链路系统及其数字预失真方法，解决现有光载无线链路系统无法同时处理多种不同带宽信号传输的不足。 

（二）技术方案 

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多载波复用光载无线链路系统，其特征是，该系统包括： 

对输入信号进行预失真处理的数据处理器、对光载波进行调整的极化控制器、用于将所述数据处理器处理后的信号加载到所述光载波上的电光调制器、用于对所述电光调制器的输出信号进行处理并反馈给所述数据处理器的反馈处理器； 

所述数据处理器和极化控制器分别与所述电光调制器连接；所述电光调制器与所述反馈处理器连接；所述反馈处理器和数据处理器连接。 

所述数据处理器包括： 

至少两个对输入信号进行数字预失真和变频的失真变频单元； 

将所述失真变频单元的输出数据进行合并的微波合路单元； 

所述失真变频单元和微波合路单元连接。