基于光电转换的高速率伪随机二进制序列生成装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于光电转换的高速率伪随机二进制序列生成装置，包括10Gbps伪随机二进制序列产生器、电光转换装置、光纤、四个光电转换装置、多路复用器。本发明的有益效果是通过直调激光器将电域的伪随机二进制序列调制到光域上；通过光纤延时技术，克服了电延迟线由于材料尺寸限制很难实现长延时的问题。同时，改变光纤长度，可以任意调节延时时间，产生任意阶数的高速率伪随机二进制序列。除此之外，系统结构简单可行，避免了电域上的高速复杂运算，有利于伪随机二进制序列在高速光通信系统中的应用。
【专利说明】基于光电转换的高速率伪随机二进制序列生成装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信【技术领域】，尤其涉及基于光电转换的高速率伪随机二进制序列生成装置。
【背景技术】
[0002]伪随机二进制序列是一种具有随机特性，并可以预先确定和重复产生的二进制码序列，属于数字基带信号的一种，常被用作测试信号。现阶段，在移动通信，遥控，光纤通信调制信号，通信系统信号误码率测试等领域，伪随机二进制序列有着广泛的应用。例如在遥控系统中可作为遥控信号使用；数字基带传输系统中，直接作为测试信号使用；光纤通信系统中，常用的差分移相键控(DPSK)、正交相移键控(QPSK)等调制格式，均由伪随机二进制序列调制而成。伪随机二进制序列生成装置在通信领域的作用越来越显著。
[0003]现今社会，互联网宽带业务持续迅猛发展，网络流量出现爆炸性增长趋势，对传输速率的要求越来越高，互联网骨干网的提速已经势在必行。而在通信系统中，为了保证传输数据的正确性，误码测试是其中的关键技术之一。其中，在现今的高速误码测试仪中，高速的伪随机二进制序列生成装置更是必不可少的，但现有的伪随机二进制序列生成装置很难满足日益增长的传输速率要求。伪随机二进制序列的阶数越高，随机性越好，然而达到40Gbps速率的高阶伪随机二进制序列生成装置往往系统复杂，造价昂贵。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种基于光电转换的高速率伪随机二进制序列生成装置。
[0005]本发明提供了 一种基于光电转换的高速率伪随机二进制序列生成装置，包括IOGbps伪随机二进制序列产生器、电光转换装置、光纤、四个光电转换装置、多路复用器，所述IOGbps伪随机二进制序列产生器用于提供初始的伪随机二进制序列，所述电光转换装置输入端与所述IOGbps伪随机二进制序列产生器相连，所述电光转换装置输出端与所述光纤一端相连，所述电光转换装置用于将电域的伪随机二进制序列调制到光域上；所述光纤另一端与所述光电转换装置输入端相连，所述电光转换装置将产生的四路光信号通过所述光纤分别传输至四个所述光电转换装置内；四个所述光电转换装置输出端分别与所述多路复用器相连，所述光电转换装置用于将光信号转化为电信号，所述多路复用器用于输出所需的40Gbps伪随机二进制序列。
[0006]作为本发明的进一步改进，该高速率伪随机二进制序列生成装置包括1:4的光纤分路器，所述电光转换装置为直调激光器，所述光纤为四根不同长度的单模光纤，四个所述光电转换装置为四个光电探测器，所述多路复用器为电域4:1的多路复用器；所述IOGbps伪随机二进制序列产生器连接所述直调激光器的RF端口，将电域的伪随机二进制序列调制到光域上；所述直调激光器连接所述光纤分路器，将调制后的光信号分成相同的四路；所述光纤分路器的四个支路分别连接四个不同长度的单模光纤，四个所述单模光纤分别连接四个所述光电探测器，将光信号转化为电信号，形成四路有延时差的伪随机二进制序列，四个所述光电探测器分别与所述多路复用器相连。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述电光转换装置为四个中心波长不同的直调激光器，所述光纤为四根不同长度的单模光纤，四个所述光电转换装置为四个光电探测器，所述多路复用器为电域4:1的多路复用器；所述IOGbps伪随机二进制序列产生器分成四路，分别加载在四个所述中心波长不同的直调激光器的RF端口，将电信号转变为载波波长不同的光信号；四个所述直调激光器分别连接四个所述不同长度的单模光纤，四个所述单模光纤分别连接四个所述光电探测器，将光信号转化为电信号，形成四路有延时差的伪随机二进制序列，四个所述光电探测器分别与所述多路复用器相连。
[0008]作为本发明的进一步改进，该高速率伪随机二进制序列生成装置还包括ASE宽带光源、四波波分复用器，所述电光转换装置为马赫曾德调制器，所述光纤为四根不同长度的单模光纤，四个所述光电转换装置为四个光电探测器，所述多路复用器为电域4:1的多路复用器；所述ASE宽带光源连接所述四波波分复用器，得到中心波长不同的四路光信号；所述四波波分复用器输出端连接所述马赫曾德调制器，所述IOGbps伪随机二进制序列产生器分别连接四个所述马赫曾德调制器的RF端口，将电信号转换为载波波长不同的光信号；四个所述马赫曾德调制器分别连接所述不同长度的单模光纤，四个所述单模光纤分别连接四个所述光电探测器，将光信号转化为电信号，形成四路有延时差的伪随机二进制序列；四个所述光电探测器分别与所述多路复用器相连。
[0009]作为本发明的进一步改进，该高速率伪随机二进制序列生成装置包括第一四波波分复用器、第二四波波分复用器，所述电光转换装置为四个中心波长不同的直调激光器，四个所述光电转换装置为四个光电探测器，所述多路复用器为电域4:1的多路复用器；所述IOGbps伪随机二进制序列产生器分成四路，分别加载在所述四个中心波长不同的直调激光器的RF端口，将电信号转变为载波波长不同的光信号；四个所述直调激光器分别连接所述第一四波波分复用器，合成一束波分复用光信号；所述光纤一端与所述第一四波波分复用器相连；所述光纤另一端连接所述第二四波波分复用器，分成四路光信号；所述第二四波波分复用器输出端分别连接四个所述光电探测器，形成四路有延时差的伪随机二进制序列；四个所述光电探测器分别与所述多路复用器相连。
[0010]作为本发明的进一步改进，该高速率伪随机二进制序列生成装置还包括光开关，所述光纤为四根不同长度的光纤，所述第一四波波分复用器连接所述光开关，所述光开关与任一根所述光纤一端相连，四根所述光纤另一端分别与所述第二四波波分复用器相连。
[0011]作为本发明的进一步改进，该高速率伪随机二进制序列生成装置包括光纤分路器、三个第一光开关、三个第二光开关，所述电光转换装置为直调激光器，四个所述光电转换装置为四个光电探测器，所述多路复用器为电域4:1的多路复用器，所述光纤包括一根单模光纤和六根长度不同的光纤；所述IOGbps伪随机二进制序列产生器加载在所述直调激光器的RF端口，将电域的伪随机二进制序列调制到光域上；所述直调激光器连接所述光纤分路器，所述光纤分路器第一路连接所述单模光纤，所述单模光纤与一个所述光电探测器相连，所述光纤分路器其余三路分别连接三个所述第一光开关的单端传输端口，三个所述第一光开关的多端传输端口分别连接六个所述不同长度的光纤一端；六个所述不同长度的光纤另一端分别连接所述第二光开关的多端传输端口，三个所述第二光开关的单端传输端口分别连接另外三个所述光电探测器，将光信号转换为电信号，形成四路有延时差的伪随机二进制序列；四个所述光电探测器分别与所述多路复用器相连。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述光纤为色散光纤。
[0013]作为本发明的进一步改进，该高速率伪随机二进制序列生成装置还包括反馈控制模块，所述反馈控制模块输入端与所述多路复用器输出端相连，所述反馈控制模块输出端与所述电光转换装置相连。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述电光转换装置包括半导体激光器、及与所述半导体激光器连接马赫曾德调制器，所述IOGbps伪随机二进制序列产生器与所述马赫曾德调制器相连。
[0015]本发明的有益效果是:本发明提供了一种基于光电转换的高速率伪随机二进制序列生成装置，通过直调激光器将电域的伪随机二进制序列调制到光域上；通过光纤延时技术，克服了电延迟线由于材料尺寸限制很难实现长延时的问题。同时，改变光纤长度，可以任意调节延时时间，产生任意阶数的伪随机二进制序列。除此之外，系统结构简单可行，避免了电域上的高速复杂运算，有利于伪随机二进制序列在高速光通信系统中的应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的第一个实施例原理框图。
[0017]图2是本发明的第二个实施例原理框图。
[0018]图3是本发明的第三个实施例原理框图。
[0019]图4是本发明的第四个实施例原理框图。
[0020]图5给出了第四实施例的反馈结构框图。
[0021]图6是本发明的第五个实施例原理框图。
[0022]图7是本发明的第六个实施例原理框图。
[0023]图8是本发明的电光转换装置一实施例的结构原理图。
【具体实施方式】
[0024]本发明公开了 一种基于光电转换的高速率伪随机二进制序列生成装置，包括IOGbps伪随机二进制序列产生器、电光转换装置、光纤、四个光电转换装置、多路复用器，所述IOGbps伪随机二进制序列产生器用于提供初始的伪随机二进制序列，所述电光转换装置输入端与所述IOGbps伪随机二进制序列产生器相连，所述电光转换装置输出端与所述光纤一端相连，所述电光转换装置用于将电域的伪随机二进制序列调制到光域上；所述光纤另一端与所述光电转换装置输入端相连，所述电光转换装置将产生的四路光信号通过所述光纤分别传输至四个所述光电转换装置内；四个所述光电转换装置输出端分别与所述多路复用器相连，所述光电转换装置用于将光信号转化为电信号，所述多路复用器用于输出所需的40Gbps伪随机二进制序列。
[0025]如图1所示，作为本发明的第一个实施例，该基于光电转换的高速率伪随机二进制序列生成装置包括IOGbps伪随机二进制序列产生器，直调激光器，1:4的光纤分路器，四根不同长度的单模光纤，四个光电探测器，电域4:1的多路复用器。所述IOGbps伪随机二进制序列发生器连接所述直调激光器的RF端口，将电域的伪随机二进制序列调制到光域上；所述直调激光器连接所述1:4光纤分路器，将调制后的光信号分成相同的四路；所述光纤分路器的四个支路分别连接所述不同长度的单模光纤，所述单模光纤连接所述光电探测器，将光信号转化为电信号，形成四路有延时差的伪随机二进制序列。由于在光纤中的传输延时公式如下:
【权利要求】
1.一种基于光电转换的高速率伪随机二进制序列生成装置，其特征在于:包括IOGbps伪随机二进制序列产生器、电光转换装置、光纤、四个光电转换装置、多路复用器，所述IOGbps伪随机二进制序列产生器用于提供初始的伪随机二进制序列，所述电光转换装置输入端与所述IOGbps伪随机二进制序列产生器相连，所述电光转换装置输出端与所述光纤一端相连，所述电光转换装置用于将电域的伪随机二进制序列调制到光域上；所述光纤另一端与所述光电转换装置输入端相连，所述电光转换装置将产生的四路光信号通过所述光纤分别传输至四个所述光电转换装置内；四个所述光电转换装置输出端分别与所述多路复用器相连，所述光电转换装置用于将光信号转化为电信号，所述多路复用器用于输出所需的40Gbps伪随机二进制序列。
2.根据权利要求1所述的高速率伪随机二进制序列生成装置，其特征在于:该高速率伪随机二进制序列生成装置包括1:4的光纤分路器，所述电光转换装置为直调激光器，所述光纤为四根不同长度的单模光纤，四个所述光电转换装置为四个光电探测器，所述多路复用器为电域4:1的多路复用器；所述IOGbps伪随机二进制序列产生器连接所述直调激光器的RF端口，将电域的伪随机二进制序列调制到光域上；所述直调激光器连接所述光纤分路器，将调制后的光信号分成相同的四路；所述光纤分路器的四个支路分别连接四个不同长度的单模光纤，四个所述单模光纤分别连接四个所述光电探测器，将光信号转化为电信号，形成四路有延时差的伪随机二进制序列，四个所述光电探测器分别与所述多路复用器相连。
3.根据权利要求1所述的高速率伪随机二进制序列生成装置，其特征在于:所述电光转换装置为四个中心波长不同的直调激光器，所述光纤为四根不同长度的单模光纤，四个所述光电转换装置为四个光电探测器，所述多路复用器为电域4:1的多路复用器；所述IOGbps伪随机二进制 序列产生器分成四路，分别加载在四个所述中心波长不同的直调激光器的RF端口，将电信号转变为载波波长不同的光信号；四个所述直调激光器分别连接四个所述不同长度的单模光纤，四个所述单模光纤分别连接四个所述光电探测器，将光信号转化为电信号，形成四路有延时差的伪随机二进制序列，四个所述光电探测器分别与所述多路复用器相连。
4.根据权利要求1所述的高速率伪随机二进制序列生成装置，其特征在于:该高速率伪随机二进制序列生成装置还包括ASE宽带光源、四波波分复用器，所述电光转换装置为马赫曾德调制器，所述光纤为四根不同长度的单模光纤，四个所述光电转换装置为四个光电探测器，所述多路复用器为电域4:1的多路复用器；所述ASE宽带光源连接所述四波波分复用器，得到中心波长不同的四路光信号；所述四波波分复用器输出端连接所述马赫曾德调制器，所述IOGbps伪随机二进制序列产生器分别连接四个所述马赫曾德调制器的RF端口，将电信号转换为载波波长不同的光信号；四个所述马赫曾德调制器分别连接所述不同长度的单模光纤，四个所述单模光纤分别连接四个所述光电探测器，将光信号转化为电信号，形成四路有延时差的伪随机二进制序列；四个所述光电探测器分别与所述多路复用器相连。
5.根据权利要求1所述的高速率伪随机二进制序列生成装置，其特征在于:该高速率伪随机二进制序列生成装置包括第一四波波分复用器、第二四波波分复用器，所述电光转换装置为四个中心波长不同的直调激光器，四个所述光电转换装置为四个光电探测器，所述多路复用器为电域4:1的多路复用器；所述IOGbps伪随机二进制序列产生器分成四路，分别加载在所述四个中心波长不同的直调激光器的RF端口，将电信号转变为载波波长不同的光信号；四个所述直调激光器分别连接所述第一四波波分复用器，合成一束波分复用光信号；所述光纤一端与所述第一四波波分复用器相连；所述光纤另一端连接所述第二四波波分复用器，分成四路光信号；所述第二四波波分复用器输出端分别连接四个所述光电探测器，形成四路有延时差的伪随机二进制序列；四个所述光电探测器分别与所述多路复用器相连。
6.根据权利要求5所述的高速率伪随机二进制序列生成装置，其特征在于:该高速率伪随机二进制序列生成装置还包括光开关，所述光纤为四根不同长度的光纤，所述第一四波波分复用器连接所述光开关，所述光开关与任一根所述光纤一端相连，四根所述光纤另一端分别与所述第二四波波分复用器相连。
7.根据权利要求1所述的高速率伪随机二进制序列生成装置，其特征在于:该高速率伪随机二进制序列生成装置包括光纤分路器、三个第一光开关、三个第二光开关，所述电光转换装置为直调激光器，四个所述光电转换装置为四个光电探测器，所述多路复用器为电域4:1的多路复用器,所述光纤包括一根单模光纤和六根长度不同的光纤；所述IOGbps伪随机二进制序列产生器加载在所述直调激光器的RF端口，将电域的伪随机二进制序列调制到光域上；所述直调激光器连接所述光纤分路器，所述光纤分路器第一路连接所述单模光纤，所述单模光纤与一个所述光电探测器相连，所述光纤分路器其余三路分别连接三个所述第一光开关的单端传输端口，三个所述第一光开关的多端传输端口分别连接所述六个不同长度的光纤一端；六个所述不同长度的光纤另一端分别连接所述第二光开关的多端传输端口，三个所述第二光开关的单端传输端口分别连接另外三个所述光电探测器，将光信号转换为电信号，形成四路有延时差的伪随机二进制序列；四个所述光电探测器分别与所述多路复用器相连。
8.根据权利要求5或6所述的高速率伪随机二进制序列生成装置，其特征在于:所述光纤为色散光纤。
9.根据权利要求1 至7任一项所述的高速率伪随机二进制序列生成装置，其特征在于:该高速率伪随机二进制序列生成装置还包括反馈控制模块，所述反馈控制模块输入端与所述多路复用器输出端相连，所述反馈控制模块输出端与所述电光转换装置相连。
10.根据权利要求1至7任一项所述的高速率伪随机二进制序列生成装置，其特征在于:所述电光转换装置包括半导体激光器、及与所述半导体激光器连接马赫曾德调制器，所述IOGbps伪随机二进制序列产生器与所述马赫曾德调制器相连。
【文档编号】H04B17/00GK103441808SQ201310377102
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】杨彦甫, 曹剑超, 姚勇 申请人:哈尔滨工业大学深圳研究生院