[发明专利]一种基于光子信道化的大宽带射频干扰对消方法

说明书

本发明公开了一种基于光子信道化的大宽带射频干扰对消方法，包括可调谐光延迟线的时延补偿和基于光子信道化的精细相位补偿；将宽带参考射频信号生成参考微波光子信号，再输入到可调谐光延迟线中；接收的宽带射频信号生成接收微波光子信号；通过调节可调谐光延迟线和光频梳的光功率，使得时延和幅度匹配相等；采用光梳状滤波器对可调谐光延迟线输出的参考微波光子信号在频域上分割成带宽相等的子信号；然后采用光子相位整形模块对信道化的子信号分量独立设置精细相位补偿值，实现对参考射频信号精细相位匹配补偿。本发明在大带宽范围内实现高对消抑制比的射频干扰对消方式，对于全双工射频通信、抗干扰射频通信与探测具有重要意义。

技术领域

本发明属于全双工射频通信技术领域，涉及微波光子学、干扰抑制等领域，尤其是一种基于光子信道化的大宽带射频干扰对消方法。

背景技术

当前，同时同频全双工射频通信的研究受到广泛关注(Ashutosh Sabharwal,etal.In-Band Full-Duplex Wireless:Challenges and Opportunities[J],IEEE Journalon Selected Areas in Communications,2014)，因其发射、接收能够同时工作在同一频段而将频谱效率提升了一倍。与此同时，正由于发射信号、接收信号工作在同一频道，发射端(或发射天线)不可避免地会将部分发射信号泄漏到接收端(或接收天线)，因而造成严重的同频干扰，导致通信容量和性能严重下降，例如(王俊，等.同时同频全双工宽带射频自干扰抵消性能分析[J]，通信学报，2016)。这一同频干扰不能用常规的频率滤波方法来消除或抑制，但可以通过有源对消的方式来加以消除。

为此，国内研究人员提出了一系列基于光子学的射频干扰对消方法或方案，基于光子学优势显著提升了干扰对消方案工作的频段范围。然而为了实现高对消抑制比(例如50dB及以上)，目前这些光子学方法或方案基本上集中在窄带信号的对消抑制上，一般在百MHz量级及以下，例如1)Matthew P.Chang,et al.Integrated microwave photoniccircuit for self-interference cancellation[J],IEEE Transactions on MicrowaveTheory and Techniques,2017；2)Xiuyou Han,et al.Optical RF self-interferencecancellation by using an integrated dual-parallel MZM[J],IEEE PhotonicsJournal,2017；3)Zhaoyang Tu,et al.A photonic pre-distortion technique for RFself-interference cancellation[J],IEEE Photonics Technology Letters,2018；4)Dan Zhu,et al.Photonics-enabled simultaneous self-interference cancellationand image-reject mixing[J],Optics Letters,2019。而随着5G/B5G、4K/8K高清视频、移动计算等应用的兴起，GHz量级、甚至几十GHz量级带宽的射频通信和信号处理需求不断涌现。而利用已有的光子学射频干扰对消方法或方案处理这些宽带射频信号时，仅仅能够在射频载频(或中心频点)附近能够获得高对消抑制比，而在其他带宽内(尤其是信道带宽两侧)对消抑制比严重下降。也就是说，在保障高对消抑制比的前提下，光子学射频干扰对消方法的工作带宽受到严重限制。

发明内容

为了提供一种大带宽的射频干扰对消方法，这射频包括低频无线电、微波、毫米波等频段。本发明提供一种基于光子信道化的大宽带射频干扰对消方法。

本发明的一种基于光子信道化的大宽带射频干扰对消方法，包括可调谐光延迟线的时延补偿和基于光子信道化的精细相位补偿。

可调谐光延迟线的时延补偿：