[发明专利]一种无线相干CDMA光通信系统和通信方法

权利要求书

1.一种无线相干CDMA光通信系统，包括激光器、信号源、发射机模块和接收机模块；

所述发射机模块包括相位调制器、1×2分束器，2×1耦合器和发射天线；其中1×2分束器、相位调制器与激光器之间通过光纤进行连接；从相位调制器到发射天线之间通过光纤进行连接；信号源与相位调制器之间通过微波线连接；

所述接收机模块包括接收天线、1×2分束器、相位调制器、2×2耦合器、平衡探测器、信号处理模块和控制链路；其中，所述接收机模块中的接收天线、1×2分束器、相位调制器、2×2耦合器、平衡探测器之间用光纤连接；所述平衡探测器探测后用微波线连接输出到所述信号处理模块；控制链路采用微波线进行信号传输；

所述激光器产生的光作为通信系统的载波，通过所述发射机模块的1×2分束器被分成两部分，成为两路光波；所述信号源的传输信号通过所述发射机模块的相位调制器分别调制于所述两路光波之上，两路光波通过调制不同的正交码保持在正交状态；经过调制的两路光波通过所述发射机模块的2×1耦合器合并为一路光，并通过发射天线发射于大气信道，成为空间光进行传输；

所述接收天线将空间光耦合至光纤中；耦合入光纤中的光通过所述接收机模块的1×2分束器分为两束光波，使用所述接收机模块的相位调制器对两路光波分别进行调制，所调制信号分别对应于发射机端的正交码，正交码通过所述信号处理模块和控制链路控制；经调制的两路光波再通过所述接收机模块的2×2耦合器耦合干涉，并经平衡探测器探测转换为光电流输出到所述信号处理模块，在电域进行处理，由此获得发射端所发射的信息序列。

2.一种无线相干CDMA光通信方法，通过采用相干CDMA的接入方式，抑制大气信道引起的相位起伏，提高系统信道利用率，实现双极性码的使用，从而降低无线光通信多用户接入的用户间干扰；包括如下步骤：

1)将激光器产生的光作为通信系统的载波；激光器产生的光通过发射机模块的分束器被分成两部分，成为两路光波；

2)由信号源发出传输信号，所述传输信号通过发射机模块的相位调制器分别调制于步骤1)所述两路光波之上，所述两路光波通过调制不同的正交码保持在正交状态；

3)经过调制的两路光波通过发射机模块的耦合器合并为一路光，并通过发射天线发射于大气信道，成为空间光进行传输；

4)接收天线将空间光耦合至光纤中；耦合入光纤中的光通过接收机模块的分束器分为两束光波；

5)使用接收机模块的相位调制器对两路光波分别进行调制，所调制信号分别对应于发射机端的正交码，正交码通过所述信号处理模块和控制链路控制；

6)经调制的两路光波再通过所述接收机模块的耦合器耦合干涉，并经平衡探测器探测转换为光电流输出到所述信号处理模块；

7)所述信号处理模块对光电流进行采样，通过解调，由此获得发射端所发射的信息序列。

3.如权利要求2所述光通信方法，其特征是，步骤2)所述信号源的传输信号包括两路传输信号；其中一路信号由信号源产生的信息经过正交码1扩频构成，对应于直接扩频后的用户所发送的信息；另一路信号由与正交码1正交的正交码2构成，对应采用和该用户扩频码相正交的信息序列。

4.如权利要求2所述光通信方法，其特征是，步骤2)采用双相移相键控方法进行调制。

5.如权利要求2所述光通信方法，其特征是，步骤7)所述信号处理模块通过式1的信号处理数学模型进行信号处理，获得发射端所发射的信息序列：

其中，y[k]为接收端最终输出的信息序列，即接收端解调得到的信息序列；k表示信号值在序列中出现的序号；I[l]表示采样得到的电信号；N表示系统中采用正交码的码长。

6.如权利要求2所述光通信方法，其特征是，步骤1)所述发射机模块的分束器为1×2分束器；步骤3)所述发射机模块的耦合器为2×1耦合器；步骤4)所述接收机模块的分束器为1×2分束器；步骤6)所述接收机模块的耦合器为2×2耦合器。