一种基于直接包络检测的V波段PAM‑8无线传输系统的制作方法

文档序号:13516171阅读:329来源:国知局
本发明属于无线传输
技术领域
:,具体涉及v波段pam-8无线传输系统。
背景技术
::为了满足未来无线通信高速稳定的发展需求,诸如1~10gb/s,需要采用更高的带宽,在v波段等高频段上产生毫米波在未来将变得十分必要,由于v波段在大气中的损耗较小,可实现短距离毫米波无线通信传输。与此同时,采用高阶调制格式传输调制信息提高频谱利用率,则可以进一步提高传输速率,诸如多阶qam信号(例如qpsk,8qam,16qam)以及多阶pam信号(例如pam-4,pam8)。然而,由于qam信号存在i路和q路两路信息,而pam信号只有i路一路信息,因此pam信号带宽只有qam信号的一半,进一步提高频谱利用率。另外,相比于qam调制格式,采用pam调制格式具有更高的噪声容忍度。为了提高传输速率,可以采用pam-8调制格式的毫米波信号进行无线传输。因此有必要研究如何基于一个简单的架构实现v波段pam-8毫米波信号的无线传输。基于多阶qam调制格式的光毫米波信号的产生以及无线传输已经得到广泛的研究,【lix,yuj,xiaoj,andxuy.“fiber-wireless-fiberlinkfor128-gb/spdm-16qamsignaltransmissionatw-band,”ieeephoton.technol.lett.2014,26(19):1948-1951;lix,yuj,xiaoj,chin,andxuy.“w-bandpdm-qpskvectorsignalgenerationbymzm-basedphotonicfrequencyoctuplingandprecoding,”ieeephoton.j.,2015,7(4):7101906.】。这些方案成本高,接收端数字信号处理复杂。在传统的毫米波无线传输方案中,大多采用接收端均衡算法来消除系统中非线性失真。文献【taol,wangyg,gaoyl,lauapt,chin,andluc.40gb/scap32systemwithdd-lmsequalizerforshortreachopticaltransmissions[j].ieeephotonicstechnol.lett.2013,25(23):2346–2349.】提出的dd-lms均衡算法解决了40-gb/scap32非线性失真。文献【lius,sheng,kouy,etal.specialcascadelmsequalizationschemesuitablefor60-ghzroftransmissionsystem[j].opticsexpress,2016,24(10):10599-10610.】提出的lms均衡方案能够在5gbit/s60-ghzbpskrof的传输系统中消除非线性失真。该系统传输了10公里的光纤以及1.2m的无线传输。除此之外,【fernandoxn,sesayab.ahammerstein-typeequalizerforconcatenatedfiber-wirelessuplink[j].ieeetransactionsonvehiculartechnology,2006,54(6):1980-1991.】提出的hammerstein算法以及上面提及的dd-lms和lms算法均是在接收端对接收信号进行的数字信号处理,极大地增大了接收端的计算量,操作复杂。技术实现要素:针对上述情况,本发明的目的是提供一种基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统,以实现v波段的pam-8光毫米波信号的生成和无线传输9m。本发明提供的基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统,首先采用外差技术将两束激光在光电探测器中拍频,转变成v波段的pam-8毫米波信号。其中主要利用发送端的查找表(look-uptable)技术对pam-8信号进行预失真处理,消除光载无线传输系统中的非线性失真,并且利用包络探测器直接检测无线传输后的pam-8毫米波信号,对接收信号采用cmma技术进行均衡,进一步提高误码性能。因而可以应用在未来的高速毫米波无线通信系统中。本发明所述的基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统,包括:(1)发送端,包括:两个提供连续波光波的自由单模激光器,频率分别为fc1和fc2;一个数模转换器,发送数据可以采用pam-8调制格式,将数字调制信号转换为基带模拟信号,用于为一个单驱动马赫增德尔调制器提供射频驱动;一个电放大器,用于基带pam-8调制信号的功率;一个单驱动马赫增德尔调制器,用于将一个高功率的pam-8基带信号调制到一路连续波光波上fc1;一个保偏掺铒光纤光放大器,用于放大被马赫增德尔调制器调制后的光信号;一个偏振控制耦合器,用于耦合调制光信号fc1和连续光信号fc2;一个光电二极管,用于将两束光波fc1和fc2拍频转变成v波段的pam-8毫米波信号;一个v波段带通放大器,用于放大产生pam-8毫米波信号的功率;一个v波段发送天线,用于发射pam-8毫米波信号;(2)接收端,包括:一个v波段接收天线,用于接收pam-8毫米波信号;一个v波段带通放大器,用于放大接收后的pam-8毫米波信号;一个包络探测器,用于直接探测pam-8毫米波信号;一个示波器,以从接收信号中恢复出原始的发送数据。本发明提供的基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统,在发送端中,来自两个自由单模激光器的频率分别为fc1和fc2的两束连续波光波,其中连续光波fc1由一个单驱动马赫增德尔调制器被一个基带pam-8信号调制,该pam-8信号通过发送端查找表(look-uptable)技术进行预失真处理,并进行数模转换。将经由马赫曾德尔调制器调制后的光波与另一束连续光波fc2进入偏振控制耦合器进行耦合,经由光电二极管被进一步拍频转变成v波段的pam-8毫米波信号,再经过带通放大器放大之后进入发送天线进行发射;由接收天线接收到的pam-8无线毫米波信号,经由一个包络探测器进行直接检测,以从中恢复出原始的发送数据。上述基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统,生成的v波段pam-8毫米波信号可以无线传输9m。上述基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统,发射的基带pam-8信号通过发送端查找表(look-uptable)技术进行预失真处理。上述基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统,其中的pam-8毫米波信号是利用外差技术将调制后的光波fc1与另一束未调制光波fc2在光电二极管中拍频产生。上述基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统,在接收端将接收到的pam-8无线毫米波信号经由一个包络探测器进行直接检测。上述基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统,在接收端,对接收信号采用cmma技术进行均衡,进一步提高误码性能。本发明将发送端的查找表预失真技术以及接收端的cmma均衡技术相结合,实现v波段pam-8毫米波信号无线传输9m,其具有结构简单,接收端复杂度低的优势,可以应用在高速毫米波无线通信中。附图说明图1是本发明提出的基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统架构。图中标号:1为单模激光器,2为单模激光器,3为单驱动马赫增德尔调制器,4为电放大器,5为保偏掺铒光纤放大器,6为偏振控制耦合器,7为光电二极管,8为v波段带通放大器,9为v波段发射天线,10为v波段接收天线,11为v波段带通放大器,12为包络探测器,13为示波器。具体实施方式下面结合附图,对本发明作具体说明。图1所示为基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统架构,它包括:在发送端中,来自一个自由单模激光器2的频率为fc1的连续波光波被单驱动马赫增德尔调制器3调制。经过look-uptable技术预失真处理的基带pam-8信号经过电放大器4放大后用来驱动马赫增德尔调制器3,调制后的光波fc1经过保偏掺铒光纤放大器5放大后,与另一个自由单模激光器1输出的连续光波fc2一同耦合进入偏振控制耦合器6,再经由光电二极管7被进一步拍频转变成v波段的pam-8毫米波信号。pam-8毫米波信号经由一个v波段带通大器8放大后进入v波段发射天线9进行发送,由接受天线10接收后的pam-8信号再进入一个v波段带通大器11进行放大后,由一个包络探测器12直接检测,最后由一个示波器13存储接收信号,以从中恢复出原始的发送数据。总之,本发明所述的基于直接包络检测的v波段pam-8无线传输系统架构可以实现v波段pam-8毫米波信号的产生以及无线传输9m,适合于未来的高速毫米波无线通信中。当前第1页12当前第1页12
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