[发明专利]基于双MZM的信号与载波相位对齐的SSB信号生成方法

说明书

一种基于双MZM的信号与载波相位对齐的SSB信号生成方法，通过将发射端的IQ调制器中的两个MZM的偏置点分别设置于正交点和零点，并采用调制信号驱动偏置于正交点的MZM、采用调制信号的希尔伯特变换信号驱动偏置于零点的MZM，从而使得发射端获得与光载波相位对齐，即光载波与信号的矢量表示始终处于一条直线上的SSB信号；本发明在没有DSP或者额外的光滤波器条件下只通过调整IQ调制器中一个MZM的偏置点在实现了产生载波与信号相位对齐的单边带幅度调制信号，显著地提升了系统的误码性能。

技术领域

本发明涉及的是一种光通信领域的技术，具体是一种可用于多电平幅度调制和正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)等幅度调制格式的信号与载波相位对齐的单边带幅度调制信号的实现方法，无需发射端或接收端数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)。

背景技术

色散预补偿和单边带(single-sideband，SSB)调制是目前的直接检测系统中广泛使用的两种方案，在直接检测系统中，如果分别使用C和S(t)分别表示载波和信号，那么在接收端承载着信号的光载波的光场复包络可以表示为E(t)＝[C+S(t)]e^jωt，经过光电探测器(photo detector，PD)的平方律检波后，得到的电信号可以表示为I(t)＝|E(t)|²＝|C|²+2Re{C^*·S(t)}+|S(t)|²，其中Re表示取该项的实数部分。信号的有用成分包含在载波与信号的拍频项(carrier-signal beating term，CSBT)Re{C^*·S(t)}中，这意味着信号与载波的相对相位差尤为重要。对于光强调制的DSB信号来说，信号只调制在光载波的幅度一个维度上，因此载波与信号的相位固定是对齐的，此时可以设C＝A和S(t)＝s，那么PD的输出为A²+2As+s²，经过直流滤波后，2As正是需要的信号成分，其余成分为信号间拍频干扰(signal-signal beating interference，SSBI)。但在传输SSB信号的系统中，信号调制在载波的幅度和相位两个维度上，因此需要载波与信号的相位对齐才能从CSBT中提取信号的有用成分。

近年来，已经有研究人员提出了许多通过SSB调制和各种先进调制格式(如离散多音调制)实现的高容量直接检测系统，包括残留边带(vestige-sideband，VSB)调制法和希尔伯特变换法(Hilbert transform-based SSB，H-SSB)，但VSB调制方法需要的光滤波器的边沿比较陡峭，增加了系统的成本，而H-SSB调制方法产生的SSB载波与信号相位没有对齐，载波会产生一定的相位旋转使得系统的性能因此下降。为了实现相位对齐，一般需要在发射端或接收端进行额外的DSP操作，但是这增加了系统的复杂度。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于双MZM的信号与载波相位对齐的SSB信号生成方法，在发射端或接收端不需要额外的DSP即可在光域上实现相位对齐。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种基于双MZM的IQ调制器的信号与载波相位对齐方法，通过将发射端的同相/正交(in-phase/quadrature，IQ)调制器中的两个马赫曾德尔调制器(Mach-Zehnder modulator，MZM)的偏置点分别设置于正交点和零点，并采用调制信号驱动偏置于正交点的MZM、采用调制信号的希尔伯特变换信号驱动偏置于零点的MZM，从而使得发射端获得与光载波相位对齐，即光载波与信号的矢量表示始终处于一条直线上的SSB信号。

所述的IQ调制器中包含并联的两个支路，其中各一个支路中设有一个马赫曾德尔调制器，另一个支路中设有一个带有90度相位旋转器的马赫曾德尔调制器。