专利名称：一种实现光的soqpsk调制的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及SOQPSK调制技术领域，主要适用于实现光的SOQPSK调制的方法及系统。
背景技术：
信号调制格式的研究是当前光通信领域的一大热点，新的调制格式对传输性能的改善引起了人们的关注，尤其是在抑制非线性效应、提高色散容限和偏振模色散(PMD)容限等方面取得了良好的效果。在光纤通信系统中，光源发出的连续光波或光脉冲串不携带信息，只能作为信息的载体。光载波信号是与偏振方向、信号幅度、载波频率、载波相位有关的信号，若选择四个量中的任意一个作为调制参量，就可以形成四种调制信号，分别是:偏振调制(PolSK)，幅度调制(ASK)，频率调制(FSK)和相位调制(PSK)。将信号加载到光载波上以形成光信号就是光调制器的主要功能。构成光频调制器的方式多种多样，但就调制器与光源之间的关系而言，调制技术可以分为内调制技术和外调制技术两大类。内调制技术又称为直接调制技术，就是将要传送的信息转变为电流信号送入光源，获得相应的光信号输出。常用的方法是改变激光器的偏置电流，从而得到光频的幅度调制。这种调制方式结构简单，容易实现，是低速光纤通信系统中的常用技术。但是，这种内调制方式难以实现高速调制，一是由于半导体激光器本身的响应速度限制，二是这种调制方式附带有频率啁啾，使得输出信号光谱增宽，限制了系统的传输容量。外调制技术是指光载波在外调制器中受到信息信号的调制。因为这类调制在光源之外实现，故称为外调制。实用的外调制器大多是基于晶体的电光效应做成的电光调制器。可以分为两类:一类是基于电吸收效应的调制器，称为EA调制器；另一类是基于铌酸锂(LiNbO3)的干涉型调制器，称为马赫-曾德(Mach-Zehnder)调制器。其中使用Mach-Zehnder调制器(简称为MZ调制器)已经实现了多种数字方式的调制，比如差分相移键控(DPSK)、差分四相位相移键控(DQPSK)、频移键控(FSK)以及最小频移键控(MSK)调制。在光通信领域中，现有的光调制方法在形式上比较简单，四进制相移键控调制频谱较宽，MSK虽然频谱较窄，但是其二进制调制的特点，谱效率也没有得到提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现光的SOQPSK调制的方法及系统，它实现了对光信号的SOQPSK调制，提高了信号的频谱效率。为解决上述技术问题，本发明提供了一种实现光的SOQPSK调制的方法包括:将光载波和调制信号各自分别输入MZ调制器，并通过与所述MZ调制器连接的任意波形发生器对输入信号进行调节，使当所述输入信号的码元信息发生改变时，输入信号的波形缓慢变化；得到SOQPSK 信号。
进一步地，在所述输入信号的波形缓慢变化之后，通过所述任意波形发生器对变化之后的信号的波形进行调节，使当其中一个分量信号的码元信息发生变化时，另一个分量信号的波形进行类似三角波的整形。进一步地，所述通过任意波形发生器对变化之后的信号的波形进行调节，使当其中一个分量信号的码元信息发生变化时，另一个分量信号的波形进行类似三角波的整形包括:当其中一个分量信号的码元信息发生变化时，通过所述任意波形发生器对另一分量信号的波形在一个比特时间的中心时刻进行插值，再与这个比特时间的开始时刻和结束时刻的波形进行线性拟合，从而实现类似三角波的整形。进一步地，在所述得到SOQPSK信号之后，将所述SOQPSK信号和本振光结合，形成四个输出光信号，再将所述输出光信号进行光电转换得到电信号；再对所述电信号求差得到基带信号的实部和虚部；再对所述实部和所述虚部进行判决。进一步地，所述将SOQPSK信号和本振光结合,形成四个输出光信号包括:将所述SOQPSK信号和所述本振光各自分别输入混频器进行结合，形成四个输出光信号。进一步地，所述对实部和虚部进行判决包括:通过采样器在最佳判决点对所述实部和所述虚部进行采样，对采样后的数据进行模数转换，再对模数转换后的数据进行判决。进一步地，所述混频器的输入信号和输出信号应该满足如下关系式:设E1J1^P E2, in 分别表不 SOQPSK 信号和本振光,其中，E1Jn = ^eJ(2 π Γο^+φ^)) ^
A为SOQPSK信号的幅值，f0为载波频率，Φ U1)为SOQPSK信号的相位，h为SOQPSK信号的
调制时间，j为复数信号的虚 部；E2,in = Bej2 71 f°t2，B为本振光的幅值，f0为载波频率，t2
为本振光信号的生成时间，j为复数信号的虚部；再令El-、E2^pEuut和E4tjut分别为经过混频器之后的四个输出光信号，故
权利要求
1.一种实现光的SOQPSK调制的方法，其特征在于，包括: 将光载波和调制信号各自分别输入MZ调制器，并通过与所述MZ调制器连接的任意波形发生器对输入信号进行调节，使当所述输入信号的码元信息发生改变时，输入信号的波形缓慢变化； 得到SOQPSK信号。
2.如权利要求1所述的实现光的SOQPSK调制的方法，其特征在于，在所述输入信号的波形缓慢变化之后，通过所述任意波形发生器对变化之后的信号的波形进行调节，使当其中一个分量信号的码元信息发生变化时，另一个分量信号的波形进行类似三角波的整形。
3.如权利要求2所述的实现光的SOQPSK调制的方法，其特征在于，所述通过任意波形发生器对变化之后的信号的波形进行调节，使当其中一个分量信号的码元信息发生变化时，另一个分量信号的波形进行类似三角波的整形包括:当其中一个分量信号的码元信息发生变化时，通过所述任意波形发生器对另一分量信号的波形在一个比特时间的中心时刻进行插值，再与这个比特时间的开始时刻和结束时刻的波形进行线性拟合，从而实现类似三角波的整形。
4.如权利要求1所述的实现 光的SOQPSK调制的方法，其特征在于，在所述得到SOQPSK信号之后，将所述SOQPSK信号和本振光结合,形成四个输出光信号，再将所述输出光信号进行光电转换得到电信号；再对所述电信号求差得到基带信号的实部和虚部； 再对所述实部和所述虚部进 行判决。
5.如权利要求4所述的实现光的SOQPSK调制的方法，其特征在于，所述将SOQPSK信号和本振光结合，形成四个输出光信号包括:将所述SOQPSK信号和所述本振光各自分别输入混频器进行结合，形成四个输出光信号。
6.如权利要求4所述的实现光的SOQPSK调制的方法，其特征在于，所述对实部和虚部进行判决包括:通过采样器在最佳判决点对所述实部和所述虚部进行采样，对采样后的数据进行模数转换，再对模数转换后的数据进行判决。
7.如权利要求5所述的实现光的SOQPSK调制的方法，其特征在于，所述混频器的输入信号和输出信号应该满足如下关系式: 设E1, in和E2，in分别表示SOQPSK信号和本振光，其中，Eljin = Ae)(2 π ^ ι+Φ^ι))，A为SOQPSK信号的幅值，&为载波频率，Φ U1)为SOQPSK信号的相位，h为SOQPSK信号的调制时间，j为复数信号的虚部；E24n = Bej27lfot2, B为本振光的幅值，&为载波频率，t2为本振光信号的生成时间，j为复数信号的虚部；再令E1^upE2,^pE3Jut和E4tjut分别为经过混频器之后的四个输出光信号，故
8.一种实现光的SOQPSK调制的系统，其特征在于，包括:MZ调制器、任意波形发生器及移相器；所述任意波形发生器与所述MZ调制器连接，所述移相器与MZ调制器的下臂连接。
9.如权利要求8所述的实现光的SOQPSK调制的系统，其特征在于，还包括:混频器、四个光电二极管、两个减法器、两个采样器及模数转换模块；所述光电二极管的输入端各自分别与所述混频器的输出端连接，两个光电二极管的输出端与一个所述减法器的输入端连接，减法器的输出端与一个所述采样器连接；另两个光电二极管的输出端与另一个减法器的输入端连接，减法器 的输出端与另一个采样器连接；采样器与所述模数转换模块连接。
全文摘要
本发明涉及SOQPSK调制技术领域，公开了一种实现光的SOQPSK调制的方法及系统。该方法包括将光载波和调制信号各自分别输入MZ调制器，并通过与MZ调制器连接的任意波形发生器对输入信号进行调节，使当输入信号的码元信息发生改变时，输入信号的波形缓慢变化；得到SOQPSK信号。本发明提供的实现光的SOQPSK调制的方法及系统基于MZ调制器的双臂结构，输入信号采用渐变的方式，产生了包络恒定，相位连续的光SOQPSK信号，从而实现了在光通信领域中的频谱效率较高的四进制调制，进而提高了信号的频谱效率。
文档编号H04B10/556GK103199940SQ201310076769
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月11日 优先权日2012年12月4日
发明者徐争光, 邹宁, 黄本雄 申请人:华中科技大学