時間交織光子采樣與濾波特性研究.pdf

1、光模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)結(jié)合了光子學與傳統(tǒng)的電模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)，為高速、高帶寬的數(shù)字信號處理的發(fā)展提供了非常關(guān)鍵的核心方案；該方案充分利用了光子學的優(yōu)點，在處理寬帶信號、遠距離、抗干擾傳輸?shù)确矫嬗兄@著的優(yōu)勢。
　　與此同時微波光子學作為研究微波信號和光信號之間共同作用的一門新興學科，也為光纖通信技術(shù)向微波頻段的拓展提供了解決方案。微波光子濾波器的應用，不僅具有光子學的多方面優(yōu)勢（低損耗、高帶寬、抗電磁干擾等等），還具有可重構(gòu)以及可調(diào)諧等功能。

2、
　　本文研究一種時間交織光子采樣與濾波方案。該方案在時間交織光模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，通過對光采樣脈沖時域外形的控制實現(xiàn)系統(tǒng)的頻響可控性，從而同時實現(xiàn)微波光子采樣和濾波。本文從理論和實驗驗證兩方面展開了進一步的研究工作。
　　首先，闡述了時間交織光采樣數(shù)字濾波系統(tǒng)的基本原理以及結(jié)構(gòu)。通過對系統(tǒng)工作過程的理論推導，建立了系統(tǒng)理論模型，闡明了系統(tǒng)的工作原理。在此基礎上，進行了系統(tǒng)仿真，驗證了原理和方案的正確性。同時，分析了光脈沖特

3、性（脈寬、重復率）以及系統(tǒng)后端電處理模塊帶寬對系統(tǒng)頻響的影響，為不同濾波器的設計和優(yōu)化提供了基礎。
　　然后，提出了一種基于光時分復用（OTDM）的時間交織光子采樣與濾波實現(xiàn)方案。通過OTDM倍增模塊控制脈沖時延，實現(xiàn)了光脈沖簇，基于對脈沖簇中各脈沖幅度的調(diào)節(jié)實現(xiàn)濾波器抽頭系數(shù)的數(shù)字化，從而同時實現(xiàn)光子采樣和數(shù)字濾波。搭建了基于16路OTDM的實驗系統(tǒng)，通過幅度調(diào)節(jié)控制脈沖簇的時域外形，實驗分別演示了等波紋、矩形和Blackman