一种多带超通道外差光信号接收系统和光信号接收方法与流程

本发明属于光通信领域，尤其涉及一种多带超通道外差光信号接收系统和光信号接收方法。

背景技术：
典型的基于单波长光源的超通道CO-OFDM多带接收机中使用了两个光解复用器，一个用于超通道光信号的频谱分割，一个用于本地光梳线信号的解复用。通常情况下，这两个光解复用器都是采用阵列波导光栅实现。常用的阵列波导光栅主要由输入/输出波导，两个星形波导耦合器和具有相同长度差的色散波导阵列组成，因此该波导结构的尺寸较大，不利于该接收机小型化。

技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种多带超通道外差光信号接收系统和光信号接收方法，以解决现有技术中多带超通道外光信号接收需要至少两个阵列波导光栅的问题。第一方面，本发明实施例提供一种多带超通道外差光信号接收系统，所述系统包括：循环阵列波导光栅，用于对输入的包含两条相邻频率子波带的超通道信号和包含两个相邻频率的本地光梳线的光梳信号进行光解复用，超通道信号和光梳信号分别从两个相邻的输入端口输入，并在第一输出端口输出第一超通道信号和第一本地光梳线信号，在第二输出端口输出第二超通道信号和第二本地光梳线信号，所述第一超通道信号为超通道信号所含第一频率子波带的信号，所述第一本地光梳线信号为第一频率的本地光梳线信号，所述第二超通道信号为超通道信号所含第二频率子波带的信号，所述第二本地光梳线信号为第二频率的本地光梳线信号；光电探测器，用于将所述循环阵列波导光栅的第一输出端口输出的超通道信号和本地光梳线信号拍频所得为第一中频信号，将所述循环阵列波导光栅的第二输出端口输出的超通道信号和本地光梳线信号拍频所得为第二中频信号；RFMix(中文名为：射频混频器)，用于将所述光电探测器拍频所得的第一中频信号和第二中频信号变频为第一基带信号和第二基带信号；ADC(中文名为：模拟数字转化器)，用于将所述RFMix后变频所得的第一基带信号和第二基带信号转换为第一基带数字信号和第二基带数字信号；OFDM接收机，用于接收所述ADC转换的第一基带数字信号和第二基带数字信号。在第一方面的第一种可能选的实施方式中，所述循环阵列波导光栅接收的两条超通道信号中相邻子波带的中心频率的间距、两条相邻本地光梳线信号的频率间距和循环阵列波导光栅的相邻输出端口的频率间距相同。所述循环阵列波导光栅的相邻输出端口的频率间距是指相对于同一输入端口而言的两个相邻的输出端口的透射谱中心的频率差距。结合第一方面的第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，所述循环阵列波导光栅接收的超通道信号中每条子波带的中心频率与其对应的本地光梳线信号的频率差与循环阵列波导光栅的相邻输出端口的频率间距相同，且所述本地光梳线信号比所述超通道信号的子波带的数量至少多一条。结合第一方面的第一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，所述循环阵列波导光栅接收的每种波带的超通道信号的中心频率与其对应的本地光梳线信号的频率差与循环阵列波导光栅的相邻输出端口的频率间距不同，且所述本地光梳线信号与所述超通道信号的波带的数量相同。结合第一方面，第一方面的第一种可能的实施方式，第一方面的第二种可能的实施方式，第一方面的第三种可能的实施方法，在第四种可能的实施方式中，如果所述循环阵列波导光栅接收的超通道信号包括两组，则所述RFMix变频之后，ADC转换之前，所述系统还包括：低通滤波器，用于对所述RFMix103变频的第一基带信号和第二基带信号进行低通滤波。第二方面，本发明实施例提供了一种多带超通道外差光信号接收方法，所述方法包括：循环阵列波导光栅对输入的包含两条相邻频率子波带的超通道信号和包含两条相邻频率的本地光梳线的光梳信号进行光解复用，超通道信号和光梳信号分别从两个相邻的输入端口输入，并在第一输出端口输出超通道信号所含的第一子波带信号和第一本地光梳线信号，在第二输出端口输出超通道信号所含的第二子波带和第二本地光梳线信号，所述第一超通道信号为超通道信号所含第一频率子波带的，所述第一本地光梳线信号为第一频率的本地光梳线信号，所述第二超通道信号为超通道信号所含第二频率子波带的超通道信号；光电探测器将所述第一输出端口输出的超通道信号和本地光梳线信号拍频为第一中频信号，将所述第二输出端口输出的超通道信号和本地光梳线信号拍频为第二中频信号；RFMix将所述第一中频信号和第二中频信号变频为第一基带信号和第二基带信号；ADC将所述第一基带信号和第二基带信号转换为第一基带数字信号和第二基带数字信号；OFDM接收机接收所述第一基带数字信号和第二基带数字信号。在第二方面的第一种可能的实施方式中，所述循环阵列波导光栅接收的超通道信号所含两条相邻子波带的中心频率的间距、两种相邻本地光梳线信号的频率间距和循环阵列波导光栅的输出端口的频率间距相同。结合第二方面的第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，所述循环阵列波导光栅接收的超通道信号所含的每条子波带的中心频率与其对应的本地光梳线信号的频率差与循环阵列波导光栅的相邻输出端口的频率间距相同，且所述本地光梳线信号比所述超通道信号的子波带的数量至少多一条。结合第二方面的第一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，所述循环阵列波导光栅接收的每条子波带的超通道信号的中心频率与其对应的本地光梳线信号的频率差与循环阵列波导光栅的相邻输出端口的频率间距不同，且所述本地光梳线信号与所述超通道信号的子波带的数量相同。结合第二方面，第二方面的第一种可能的实施方式，第二方面的第二种可能的实施方式，第二方面的第三种可能的实施方法，在第四种可能的实施方式中，如果所述超通道信号为至少两组，则在所述RFMix将所述第一中频信号和第二中频信号变频为第一基带信号和第二基带信号的步骤之后，ADC将所述第一基带信号和第二基带信号转换为第一基带数字信号和第二基带数字信号的步骤之前，所述方法还包括：低通滤波器对所述第一基带信号和第二基带信号进行低通滤波。本发明实施例，通过包含多个输入输出端口的循环阵列波导光栅对接收的包含多个相邻波带的超通道信号和包含多个频率的本地光梳线信号进行光解复用，在循环阵列波导光栅的每个输出端口输出一个波带的超通道信号和一个频率的本地光梳线信号，并通过光电探测器、RFMix和ADC对循环阵列波导光栅输出的信号进行转化，最终将转换的数字信号传输到OFDM接收机，使得包含多波带的超通道信号和包含多频率的本地光梳线信号只需要一个光解复用器，减小了OFDM接收机的体积，简化了接收机的设计和成本。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例提供的多带超通道外差光信号接收系统的结构图；图2是本发明实施例提供的多带超通道外差光信号接收方法的流程图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1所示为本发明实施例提供的多带超通道外差光信号接收系统的结构图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分，包括：循环阵列波导光栅101，用于对输入的包含两条相邻频率子波带的超通道信号和包含两条相邻频率的本地光梳线信号进行光解复用，并在第一输出端口输出第一超通道信号和第一本地光梳线信号，在第二输出端口输出第二超通道信号和第二本地光梳线信号，所述第一超通道信号为超通道信号所含第一频率子波带的信号，所述第一本地光梳线信号为第一频率的本地光梳线信号，所述第二超通道信号为超通道信号所含第二频率子波带的信号，所述第二本地光梳线信号为第二频率的本地光梳线信号。在本发明实施例中，循环阵列波导光栅101接收包含两条相邻频率子波带的超通道信号和包含两条相邻频率的本地光梳线信号，对接收的超通道信号和本地光梳线信号光解复用之后，在第一输出端口输出第一超通道信号和第一本地光梳线信号，在第二输出端口输出第二超通道信号和第二本地光梳线信号，其中所使用的本地光梳线信号是利用单频激光器经过电光调制产生，电光调制所使用的信号即是光梳生成器中的RF时钟信号，其频率即为相邻本地光梳线信号的频率间距。超通道信号包含的波带数应小于或等于循环阵列波导光栅101的输出端口数量。需要指出的是，两种相邻波带的超通道信号的中心频率的间距、两种相邻本...