，另一个干设臂延时量为A，两个干设臂的延时差即为Ti。第 二级马赫曾德尔干设仪的两个干设臂对第一级马赫曾德尔干设仪输出的光信号引入的延 时差为T2= 1/B炬为驱动第二电光调制器的二值编码信号速率，单位为bit/s)，同理；假 设第二级马赫曾德尔干设仪中的一个干设臂上延时量为怕+ T 2)，另一个干设臂延时量为 Q，即第二级马赫曾德尔干设仪中的两个干设臂的延时差为T 2;所述平衡光电探测器包含 两个宽带光电探测器，该平衡光电探测器的输出信号为两个宽带光电探测器输出电信号的 差。
[0024] 本发明中具有差分相位编码的微波信号产生方法具体为：利用第一电光调制器将 激光器产生的直流光信号进行抑制载波双边带调制得到两个子载波光信号，再利用第二电 光调制器将编码信号产生器产生的二值编码信号同时相位调制于W上两个子载波光信号 上，其中相位调制深度为31，即对应二值编码信号的不同电平，第二电光调制器输出光信号 的相位相差n ;第二电光调制器输出的光信号输入到级联马赫曾德尔干设仪的输入端，级 联马赫曾德尔干设仪由第一级马赫曾德尔干设仪和第二级马赫曾德尔干设仪构成；第二电 光调制器输出的光信号经过第一级马赫曾德尔干设仪后，两个子载波被分开并分别通过第 一级马赫曾德尔干设仪的两个输出端输出；第一级马赫曾德尔干设仪输出的两路光信号经 过第二级马赫曾德尔干设仪引入与二值编码信号速率相关的延时差后，互相干设得到光强 度互补的两路光信号输出；第二级马赫曾德尔干设仪输出的光强度互补的两路光信号输入 到平衡光电探测的两个光信号输入端，平衡光电探测器的输出即为差分相位编码的微波信 号。
[0025] 本发明产生的差分相位编码的微波信号具有0, n的二值相位信息，其载波频率 为2fw(fw为驱动第一电光调制器的微波信号频率）。本发明实现的微波信号相位编码，与 原始二值编码信号相比为差分编码形式，即；当原始二值编码信号相邻比特相同时输出的 微波信号相位为0,当原始二值编码信号相邻比特不同时输出的微波信号相位为n。
[0026] 为了使公众理解本发明技术方案，下面对上述装置的原理W第一电光调制器为宽 带马赫曾德尔调制器、第二电光调制器为宽带电光相位调制器为例进行介绍：
[0027] 激光器产生的直流光信号为Ee(t) = E〇exp(j2 31 f〇t)，其中E。为幅度，f。为频率。 该直流光输入第一电光调制器，即马赫曾德尔调制器，马赫曾德尔调制器的驱动信号为微 波源产生的单频微波信号。通过调节马赫曾德尔调制器的偏置电压对应于马赫曾德尔调 制器的强度调制传递函数的最低点，实现对直流光信号的抑制载波双边带调制，得到的±1 阶两个光调制边带作为两个子载波光信号。设微波信号源产生的单频微波信号为Ew(t)= Vcos (2 31 fwt)，其中V为幅度，fw为单频微波信号的频率，马赫曾德尔调制器输出的两个子 载波光信号为：
[002引 Ei(t) = Eiexp[j2 31 (片-f)t]+Eiexp[j2 31 (f0+f)t] (1)
[0029] 其中El为两个子载波的幅度。马赫曾德尔调制器输出的两个子载波信号输入到第 二电光调制器，即电光相位调制器，利用编码信号产生器产生的二值编码信号对两个子载 波同时进行相位调制。假设编码信号产生器产生的二值编码信号为g(t)，其取值为'0'或 <1'，速率为B bit/s。调节二值编码信号的幅度，使相位调制器的调制深度为31，则经电光 相位调制器输出的光信号为：
[0030]
【主权项】
1. 一种差分相位编码的微波信号产生方法，其特征在于；激光器产生直流光信号输入 第一电光调制器；微波信号源产生单频微波信号驱动第一电光调制器；利用第一电光调制 器对所述直流光信号进行抑制载波双边带调制得到两个子载波光信号，所述两个子载波光 信号进入第二电光调制器；编码信号产生器产生二值编码信号作为驱动信号进入第二电光 调制器；在第二电光调制器中，利用编码信号产生器产生的二值编码信号对两个子载波光 信号同时进行相位调制；第二电光调制器输出的光信号进入级联马赫曾德尔干设仪；级联 马赫曾德尔干设仪由第一级马赫曾德尔干设仪和第二级马赫曾德尔干设仪组成；所述第一 级马赫曾德尔干设仪对第二电光调制器输出的光信号引入延时差，从而将两个子载波光信 号分开，第二级马赫曾德尔干设仪对第一级马赫曾德尔干设仪输出的分开的两个子载波光 信号引入延时差后，两个子载波光信号互相干设得到光强度互补的两路光信号输出；其中： 第一级马赫曾德尔干设仪中引入的延时差为Ti= 1八4'^)，fw为微波信号源产生的单频 微波信号频率；所述第二级马赫曾德尔干设仪中引入的延时差为T 2= 1/B，B为编码信号 产生器产生的二值编码信号的速率；第二级马赫曾德尔干设仪输出的两路光强度互补的光 信号分别送至平衡光电探测器的两个输入端；平衡光电探测器的输出即为差分相位编码的 微波信号。
2. 根据权利要求1所述的一种差分相位编码的微波信号产生方法，其特征在于：利用 相位调制器将编码信号产生器产生的二值编码信号相位调制于两个子载波光信号上，其中 相位调制器的调制深度为n。
3. -种差分相位编码的微波信号产生装置，其特征在于；包括；激光器、第一电光调制 器、第二电光调制器、级联马赫曾德尔干设仪、平衡光电探测器、微波信号源和编码信号产 生器；所述平衡光电探测器中设置有两个宽带光电探测器；所述激光器的输出端连接第一 电光调制器的输入端；所述第一电光调制器的输出端连接第二电光调制器的输入端；沿第 二电光调制器的信号输出方向依次连接级联马赫曾德尔干设仪和平衡光电探测器；所述微 波信号源的输出端与第一电光调制器的驱动信号输入端连接；所述编码信号产生器的输出 端与第二电光调制器的驱动信号输入端连接。
4. 根据权利要求3所述的一种差分相位编码的微波信号产生装置，其特征在于：所述 第一电光调制器采用宽带马赫曾德尔调制器。
5. 根据权利要求3所述的一种差分相位编码的微波信号产生装置，其特征在于：所述 第二电光调制器为宽带电光相位调制器。
【专利摘要】本发明公开了一种具有差分相位编码的微波信号产生方法及装置，属于通信、雷达以及微波光子技术领域。本发明装置包括激光器、第一电光调制器、第二电光调制器、级联马赫曾德尔干涉仪、平衡光电探测器、微波信号源、编码信号产生器。本发明方法具体为：利用第一电光调制器对直流光进行抑制载波调制得到两个子载波；利用第二电光调制器将编码信号相位调制于以上两个子载波；利用级联马赫曾德尔干涉仪将两个子载波分开并引入适当延时差；利用平衡光电探测器对级联马赫曾德尔干涉仪输出的两路光信号进行光电探测即可得到具有差分相位编码的微波信号。本发明主要优势：可产生具有差分相位编码的微波信号，且具有高载频、大带宽和无低频噪声干扰的优点。
【IPC分类】H04B10-548, H04B10-70
【公开号】CN104639253
【申请号】CN201510005559
【发明人】张方正, 戈小忠, 潘时龙
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月6日