基于光學(xué)手段的射頻干擾消除技術(shù)研究.pdf

1、隨著新一代無線通信技術(shù)的發(fā)展，智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)和無人機(jī)技術(shù)等在生活中日益普遍開來，這就需要無線通信技術(shù)應(yīng)具有大傳輸帶寬、高速率和低延時(shí)等性能。無線通信技術(shù)主要分為頻分雙工、時(shí)分雙工和全雙工三種。其中全雙工相比頻分雙工和時(shí)分雙工在頻率資源利用率、傳輸速率和延時(shí)等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，可以滿足新一代無線通信技術(shù)發(fā)展的需求。然而全雙工通信技術(shù)在同時(shí)同頻進(jìn)行傳輸時(shí)會(huì)存在射頻自干擾問題。本文研究基于光學(xué)手段的射頻干擾消除技術(shù)以解決全雙工通

2、信中所存在的自干擾問題。提出并實(shí)驗(yàn)研究了兩種實(shí)現(xiàn)射頻自干擾消除的光學(xué)方法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用偏振復(fù)用的兩個(gè)馬赫-曾德強(qiáng)度調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)射頻自干擾消除。將兩個(gè)馬赫增德調(diào)制器工作在相反的偏置正交點(diǎn)，從而得到恢復(fù)的干擾信號(hào)和參考信號(hào)之間的反相關(guān)系。在光域中調(diào)節(jié)參考路的幅度和延時(shí)，實(shí)現(xiàn)射頻自干擾消除的匹配條件。采用偏振復(fù)用技術(shù)進(jìn)行干擾支路與參考支路的合路，避免了同一激光光源的光學(xué)干涉問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在2.4、5、10和15G

3、Hz單頻點(diǎn)的消除深度達(dá)到了73dB以上。10MHz帶寬下各頻率處的消除深度分別為34.4、29.2、32.7和31.8dB。對(duì)不同帶寬、不同功率下的消除深度以及消除深度隨時(shí)間的變化都進(jìn)行了測(cè)量分析。最后研究了干擾消除系統(tǒng)的無雜散動(dòng)態(tài)范圍，消除后其平均值為64.5 dB·Hz2/3。⑵采用集成的雙平行馬赫-曾德調(diào)制器（DP-MZM）來實(shí)現(xiàn)射頻自干擾消除。接收信號(hào)和參考信號(hào)分別通過DP-MZM中的子馬赫-曾德調(diào)制器（MZM1和MZM2）轉(zhuǎn)換

4、到光域中，上下MZM1和MZM2分別偏置在正交點(diǎn)和最小點(diǎn)，從而使之輸出分別為雙邊帶+載波信號(hào)（DSB+C）和雙邊帶-載波抑制信號(hào)（DSB-CS）。這種偏置設(shè)置的優(yōu)勢(shì)在于避免了在Y分支波導(dǎo)處光學(xué)干涉問題。干擾信號(hào)和參考信號(hào)對(duì)于消除所需的時(shí)間和幅度匹配條件，通過MZM2射頻端口前的電延時(shí)線和DP-MZM內(nèi)嵌的光移相器來實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明2.4、5、8和10GHz單頻點(diǎn)信號(hào)的消除深度大于80dB。對(duì)于100MHz帶寬，2.4、5、8和10GH