[发明专利]基于QPSK调制解调的视频语音传输方法

说明书

本发明公开了一种基于QPSK调制解调的视频语音传输方法，包括对采集的信号进行QPSK调制，调制输出两路信号，一路信号经过90°移相得到I路信号，另一路信号直接输出得到Q路信号，对I路信号和Q路信号采用施密特正交化算法处理，实现正交失衡补偿；对输出信号的频率进行预估，对信号进行松尾环载波同步，产生只与相位有关的误差信号，再通过环路的反复运算提取载波，采用以太网传送最后提取的载波信号，即完成视频语音的传输。本发明基于QPSK调制解调的视频语音传输方法，能够对相干光通信中DQPSK信号进行实时解调，实现相干光通信系统中视频传输的高速率和实时性。

技术领域

本发明属于无线激光通信技术领域，涉及一种基于QPSK调制解调的视频语音传输方法。

背景技术

随着通信技术的快速发展，需要传输的数据量越来越大，对传统的传输带宽及速率也提出了更高的要求。相干光通信因其具有较高的探测灵敏度、传输速率及频谱利用率而备受关注。在相干光通信系统中采用高阶调制格式，进一步增大了系统传输容量，相对其他调制方式(如BPSK、OOK)，QPSK(正交相移键控)调制因其频带利用率高、抗干扰能力强、频谱特性好、误比特率低等优点得到广泛应用。而DQPSK也是为解决接收机对信号进行解调时产生的相位模糊而提出的一种调制方式。

近年来，国内对QPSK调制解调的实现大多采用DSP来实现，调制解调不仅要求大量的运算，还要求有硬件参数的限制，使得DSP和普通算法几乎无法胜任。随着电子设计自动化(Electronic Design Automation EDA)技术和微电子技术的进步，FPGA的时钟延迟可达到ns级，结合其并行工作方式，在超高速、实时测控方面都有着非常广阔的应用前景。因此，用FPGA来实现DQPSK调制解调具有重要意义。

目前，QPSK调制解调研究大多数都处于离线解调阶段，通用性不强，在实际相干光通信系统中无法灵活使用。很难满足无线光通信系统这一对实时性要求较高的场合，故而大多一直处于实验室研究试验仿真阶段。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于QPSK调制解调的视频语音传输方法，能够对相干光通信中DQPSK信号进行实时解调，实现相干光通信系统中视频传输的高速率和实时性。

本发明采用的技术方案是一种基于QPSK调制解调的视频语音传输方法，包括以下步骤：

步骤1：对采集的信号进行QPSK调制，调制输出两路信号，一路信号经过90°移相得到I路信号，另一路信号直接输出得到Q路信号，I路信号和Q路信号矢量输出；

步骤2：对I路信号和Q路信号采用施密特正交化算法处理，实现正交失衡补偿；

步骤3：对输出信号的频率进行预估，减小中频信号与本地载波的瞬时频差；

步骤4：对信号进行松尾环载波同步，包括依次对信号进行相干解调、非线性数字处理和鉴相运算，产生只与相位有关的误差信号，再通过环路的反复运算提取载波；

步骤5：采用以太网传送最后提取的载波信号，即完成视频语音的传输。

本发明的技术特征还在于，

步骤1中，QPSK调制通过IQ调制器、偏压控制器和驱动放大器完成。

QPSK调制，包括采用驱动放大器放大信号源的电压幅值，采用IQ调制器对信号进行QPSK调制，信号调制过程中，偏压控制器控制IQ调制器的三个偏置点的偏置状态，实现信号的调制。

步骤1具体包括：从信号发生器采集两路信号，对采集的两路信号进行FPGA预处理，然后输出至电压衰减模块将电压衰减至300mV，再经过放大器放大电压，达到铌酸锂晶体的半波电压后，将两路信号分别输入到MZM调制器，对可调谐激光器产生的光载波进行调制，一路信号经过90°移相得到I路信号，另一路信号直接输出得到Q路信号，I路信号和Q路信号矢量输出。