[发明专利]一种结构简单的自干扰消除双向带内全双工RoF系统和方法

说明书

提供一种结构简单的自干扰消除双向带内全双工RoF系统，还提供一种自干扰消除双向带内全双工RoF方法：对发射信号进行电光调制并传输到中心站；信号经发射天线发射并与有用信号一并接收；将接收信号调制在光上，并回传至中心站；参考光信号与接收光信号合路后拍频；调谐可调谐激光器波长实现自干扰的深度消除。本发明利用光纤的色散效应，通过改变两路激光器波长差实现了延时的精确调谐；将可调谐激光器置于中心站，在中心站即可实现自干扰延时、幅度参数的调谐，同时简化了基站的结构；发射支路与参考支路共用，避免了参考信号的回传，此外，参考支路的光纤可用色散模块代替，能够提高设备集成度，缩小设备体积。

技术领域

本发明属于微波光子信号处理技术领域，具体涉及一种结构简单的自干扰消除双向带内全双工RoF系统和方法。

背景技术

光载无线传输(Radio-over-fiber，ROF)系统是一种集无线和光学系统于一体的新兴无线接入技术，具有传输距离远、信息容量大、重量轻、抗电磁干扰等优点。随着无线信道频段需求的日益拥挤和应用场景的日益丰富，结合ROF链路的带内全双工技术(In BandFull Duplex，IBFD)可以将频谱效率提高一倍，在近几年内受到了广泛关注。然而，在基站处，发射天线和接收天线的共置会产生强烈的自干扰，影响了有用信号的接收。

与传统的射频电学自干扰消除方案相比，光学辅助自干扰消除技术能够实现更大的带宽和更高的调谐精度，并且与ROF系统相结合能够同时实现更远距离的信号传输。近年来，国内外学者提出一系列ROF系统下光学辅助自干扰消除方案。([1]Chen Y.A photonic-based wideband RF self-interference cancellation approach with fiberdispersion immunity[J].Journal of Lightwave Technology，2020，38(17)：4618-4624.[2]Chen Y，Yao J.Photonic-assisted RF self-interference cancellation withimproved spectrum efficiency and fiber transmission capability[J].Journal ofLightwave Technology，2019，38(4)：761-768.[3]Zhu Z，Gao C，Zhao S，etal.Photonics-Assisted Ultrawideband RF Self-Interference Cancellation WithSignal of Interest Recovery and Fiber Transmission[J].Journal of LightwaveTechnology，2022，40(3)：655-663.)

然而，上述方案存在一定的局限性。文献1，2延时均是在电域上进行调节的，自干扰的消除深度将会受到影响；文献3利用光纤色散效应实现了延时的高精度调谐，但是2个激光器均要放置在基站，增加了基站结构的复杂度。同时，以上方案均没有考虑信号的下行链路部分。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单的自干扰消除双向带内全双工RoF系统，包括波长可调谐激光器、第一马赫曾德尔调制器、光分路器、第一环形器、第一光纤、第二环形器、第一光放大器、第一光电探测器、电放大器、发射天线、接收天线、固定波长激光器、第二马赫曾德尔调制器、第二光纤、光合路器、第二光放大器、第二光电探测器；

将该系统分为信号发射部分和自干扰消除部分，二者之间通过第一光纤连接；

(1)信号发射部分：

在中心站处，波长可调谐激光器产生光信号注入到第一马赫曾德尔调制器中；

第一马赫曾德尔调制器将发射信号调制在光上，形成发射光信号，将第一马赫曾德尔调制器调整为正的正交偏置点；