[发明专利]一种数模信号混合传输方法

说明书

本发明公开了一种数模信号混合传输方法，该方法将多个数字信号及模拟信号置于同一信道内进行传输。传输的数字信号和模拟信号在正交的条件下密集程度越高，传输复用的效率越高。为了约束数字信号与模拟信号进行叠加后的功率引入一种功率约束方法，使得叠加后的信号处于器件的线性放大区域，保证传输条件的稳定。设计一种复数组数字基带信号与模拟射频信号的联合传输方法，将不同类型的信号通过多分配模块进行发射和接收。本发明在接收端采用了数模信号解混合模块，保证了信号在发送和接收时的独立性和信号传输过程中的稳定性、正交性。

技术领域

本发明涉及短距离光通信技术，特别涉及适用于短距离光载无线网络的数模信号混合传输方法。

背景技术

光纤通信系统中，尤其是光载无线通信系统中，进行多种业务信号的同时传输时候，系统较复杂，频谱利用较低。本方案提出的方法提高了光载无线系统中传输基带信号时的频谱利用率。

为了解决短距离光通信中，尤其是物联网和车联网中光载无线传输场景下的数字信号与模拟信号混合叠加后的同时传输问题，以下简称数模信号混合传输，需要一种低成本高频谱利用的多信号传输方案。

传统的光载无线通信系统中传输的信号单一种类信号。而随着用户需求的不断提高，业务种类越来越多，对应不同的信号类型。如果分别对不同信号进行传输不仅设备利用率低，频谱利用率也会比较低。

为了很好克服上述缺陷，该发明提出光载无线系统中的数模信号混合传输技术，使用一套发送和接收设备在一个信道上实现数模信号的混合传输。该发明对光接入网和物联网、车联网等领域具有重要研究意义，是接入网高速光通信领域的研究人员的重点研究方向之一，具有重要研究价值和广阔应用前景。

发明内容

本发明提供了一种数模信号混合传输方法。为满足多种信号的同时传输需求，将多种数字信号与模拟信号进行混合叠加，之后经过同一个光波进行传输。模拟信号频域上位于数字信号频带之间的包络谷底，该发明可有效利用基带信号间的频谱特性插入模拟射频信号，实现较高的频谱利用效率。且各数字信号与模拟信号之间是相互正交的，接收端与正交载波相乘后可以分离为独立的数字信号与模拟信号。

本发明的技术方案主要包括，约束数字信号与模拟信号叠加时的信号功率方法；数模信号混合传输系统，包括发送机部分和接收机部分。

一、所述约束数字信号与模拟信号叠加时的信号功率方法，其主要包括EVM测算模块和输入信号功率调整模块。

所述数字信号采用调制方式为OOK格式，也可为PAM4格式。

(一)、所述输入信号功率调整模块对模拟信号功率进行调节，将模拟信号输入模块依次增大，直至达到调制器的非线性区。

(二)、所述EVM测算模块计算每次调整输入功率后的模拟信号EVM值并记录。所述EVM测算模块可计算模拟信号的输入动态范围，将所记录的EVM值变化曲线与通信要求的EVM最低门限进行比较，EVM曲线的U形线与通信最低门限的交点处的两个模拟信号输入功率之差为输入动态范围。

所述约束数字信号与模拟信号叠加时的信号功率方法将在调整数字信号的输入功率后重复执行上述步骤，得到数字信号输入功率与模拟信号的输入动态范围的对应关系。

最终的约束条件关系由此对应关系得到，数字信号的输入功率在调制器的线性工作范围内尽可能大以抵御噪声的影响。模拟信号的输入动态范围要也应尽可能大实现更好传输性能。两者存在制约关系，而且会因调制器的不同而不同。

二、所述数模混合传输系统的发送机部分数字信号调制模块，模拟信号调制模块，数模信号混合模块，光调制器模块，光滤波器模块和光放大器模块。

(一)、所述数字信号调制模块将数字信号源调制为OOK信号或PAM4格式。

(二)、所述模拟信号调制模块将模拟信号信号输入源提供的信号调制为射频模拟信号。