基于相位调制的大动态微波光子链路仿真研究

针对相位调制微波光链路线性解调困难的问题,开展了基于锁相环高线性相位解调方法的理论研究。建立了详细的链路模型,充分考虑噪声和非线性畸变的影响,推导得到了链路关键参数的变化趋势。同时结合实际链路器件参数,完成了链路关键参数的仿真研究。结果显示,基于锁相环,在200MHz的射频频率下,链路动态范围可达到127dB·Hz2/3,较传统强度调制方法提升近20dB,为大动态微波光子链路实验应用提供了一定的理论参考。     

微波光传输系统相位噪声的优化方法

针对微波光传输系统相位噪声劣化问题,分析外调制微波光传输系统的相位噪声特性,提炼出系统相位噪声的数学模型,从光电器件选型、调制器偏压设置、光缆敷设环境以及抖动消除电路等4个维度出发,总结出一套优化微波光传输系统相位噪声的方法.仿真实验表明,系统增加抖动消除电路后,信号的相位噪声性能提高了42.7倍.     

模拟微波光传输链路中的相位检测技术研究

针对目前模拟微波光子信号在长距离传输中相位不稳的现象,提出了一种基于双载波矢量和原理的相位检测技术。文中对该技术的基本检测原理进行了详细推导;实验上以1GHz的射频信号为例,对其光路设计、实验进行了系统研究。实验结果显示,该相位检测系统可对1GHz信号实现精度优于3°的相位检测。基于该方案的相位检测系统由于分辨率高、结构简单、易于构建等优点可推广至毫米波频段,应用于光控相控阵、本振信号传输以及空间技术等多个领域的相位检测,进一步实现稳相传输。     

用于微波测量的双相位调制技术

目前在精密微波衰减测量中,出现了一种双相位调制新技术。它使以前的调制副载波方法得到新的突破,从而导致一种自动精密衰减测量系统。本文分析双相位调制技术的基本原理,介绍一个按这种技术设计的自动精密衰减测量系统。     

基于激光器RIN抑制的宽带低噪声微波光传输技术

微波光子链路中的核心器件激光器、调制器、光电探测器均为有源器件,在微波信号的电光光电转换过程中会引入额外的噪声,导致微波信号的噪声性能恶化,高的噪声系数会降低电子信息系统的灵敏度、动态范围、探测精度等关键性能指标,因此抑制噪声成为实现高性能微波光子系统的关键。文章针对当前激光器噪声较高的限制,提出采用常规分布反馈(DFB)激光器与光放大器、窄带光子滤波相组合的方式来抑制激光源噪声,实现微波光子链路的宽带低噪声。建立了微波光子链路传输模型,分析了链路性能与器件参数之间的映射关系。实测对比了采用该组合光源方案与常规微波光子链路的噪声性能,结果表明采用高功率光源结合光滤波可对激光器远端相对强度噪声(RIN)实现高的抑制,通过优化,噪声系数较常规水平可改善15 dB以上。     

基于光子芯片的微波光子混频器 （特邀）

提出了一种由光生本振单元和波长分离调制单元组成的微波光子混频方法,并在绝缘体上硅材料上设计实现了上述波长分离调制芯片。该芯片集成了硅基相位调制器、微环滤波器、光电探测器、光耦合器和光栅耦合器。实验搭建了基于该波长分离调制芯片的微波光子次谐波混频系统,结果表明,该微波光子混频器可以将6~16 GHz的RF信号变频到33~23 GHz。此外,针对实验系统中残留的混频杂散,分别提出了增加微环滤波器抑制比降低泄露光生本振强度和引入光移相器修正泄漏光生本振相位两种解决方案。通过仿真验证可知,引入光移相器的方法更为简单,更适合于光子集成芯片。     

相位调制微波光链路的性能分析和仿真

微波光链路在现实生活中扮演了非常重要的角色,将建立相位调制微波光链路的数学模型,对相位调制微波光链路的增益、噪声系数、动态范围等性能进行理论分析,并通过OptiSystem进行系统性能仿真.     

CATV光传输中相位调制抑制相位干涉噪声的理论分析

对附加相位调制抑制相位干涉噪声的方法进行了理论分析与计算,结果表明：在光纤AM－CATV外调制传输系统中,对传输光载波信号引入附加相位调制,当相位调制信号的频率为CATV频带的2倍以上时,可以有效地抑制相位干涉噪声的发生,相位调制度越大,抑制效果越好。     

微波光子检测 （特邀）

微波信号检测是电子信息领域的关键技术,广泛应用于通信、雷达、电子战。随着新一代信息技术的快速发展,现有的微波测量系统面临着速率和带宽瓶颈。微波光子学技术融合了微波和光波技术各自优势,具有大带宽、低损耗、抗电磁干扰等优势,文中围绕微波光子检测,特别是微波光子信号的频率测量方案,如频率-幅度映射型、频率-时间映射型、光信道化型等,介绍与分析国内外现状与发展动态,并对现有微波光子测量面临的问题和下一步发展方向进行了简单总结。     

宽带多频段微波光子链路性能研究

覆盖C、Ku、Ka三个频段的多频段微波光子系统链路性能受自频段三阶交调失真、不同频段间二次谐波和二阶交调失真以及电光调制器半波电压变化的影响.分析了不同频段内干扰信号,得到了链路性能优化时调制器直流偏置电压,讨论了不同输入射频功率时各频段主要干扰信号.     

微波光链路的相位噪声研究

相位噪声是影响微波光链路性能的参数之一.为了优化微波光链路的相位噪声,需推导相位噪声的理论模型.本文基于外调制微波光链路对链路相位噪声进行建模,并分析噪声系数、调制器的偏置点对微波光链路相位噪声的影响,利用matlab编程软件对该模型进行仿真,并通过实验验证该模型对相位噪声的优化具有指导意义.     

相位调制的瞬时微波频率测量的Optisystem仿真研究

通过对基于相位调制的瞬时微波频率测量系统结构的分析,在Optisystem仿真软件平台上进行了详细的结构仿真和器件参数设定值分析。通过根据输入的不同载波波长得到的分段测量结果值,在总测量频程6～18GHz范围内,最低精度可达到0.1GHz,使得到的测量频率值相对于特定频段更具有代表性。通过检测输出端功率比,求得待测频率,实现了测量频程在6～11GHz时,测量精度总体约为0.5GHz;测量频程在11～15GHz时,测量精度总体约为0.2GHz;测量频程在15～18GHz时,测量精度总体约为0.1GHz。     

基于微波光子的射频信号功率测试方法

功率是微波信号的基本参数之一。传统的功率测量方法受限于同轴电缆传输损耗大、体积大等因素,难以适应分布式长距离组网应用。文章提出基于电光转换的微波功率测量方法,将微波功率测量转换为对光边带抑制比的测量。分别分析了采用相位调制和强度调制的电光转换方法时,微波功率与光边带抑制比之间的映射关系。实测对比了测量值与理论计算值之间的符合性。该方法经过电光转换后,可以采用光纤传输信号,进行长距离远拉测试,在分布式长距离组网中具有较好的应用前景。     

Transmission Performance of the Optical Millimeter-wave Up-conversion Link Using a Phase Modulator

Numerically analyzed is the transmission performance of the optical millimeter(mm)-wave generated by frequency up-conversion via a phase modulator along the dispersive fiber.60 GHz mm-wave sub-carrier(SC)signals can be obtained after fiber transmission,simultaneously,the phase-modulated signals can be converted to the intensity-modulated ones.The numerical results show that the optical mm-wave at fading loops has better performance,and the eye diagram still keeps open when optical mm-wave signal is transmit...     

Loss and Noise Characteristics of Microwave Direct Modulated Optical Links

Loss and noise figure of optical links transmitting microwave signals —e.g. for remote antennas in wireless communications — are dealt with.Conditions are rather general and include arbitrary matching conditions, shotnoise, and laser relative intensity noise. Specific and somewhat surprisingcharacteristics are derived. Among others, it is shown, that — likepassive, purely microwave systems — noise figure is not proportional toelectrical loss and it can be even lower than loss itself. Optical powershould be as low as possible — this limit is mainly determined by therequired dynamic range of the system. Loss and noise figure were measured inan experimental setup. Results of the measurements proved the theoreticalfindings rather well. Preliminary results on the transmission of 32TCM signalsover the link are briefly presented.     

外调制微波光子链路性能研究

针对外调制方式工作的微波光子链路,建立了链路的小信号分析模型,理论仿真了调制器输入光功率及调制器直流偏置点对链路增益、噪声系数和线性动态范围的影响。理论仿真与实验结果表明,适当增大调制器输入光功率以及使调制器工作在最佳线性偏置点,可提高链路增益和线性动态范围,同时降低链路噪声系数。该研究为优化外调制微波光子链路性能提供了有益参考。     

面向电子战射频光传输的宽带射频信号杂散产生机理及优化方法

针对电子战系统的宽带射频信号波分复用传输,通过理论分析给出了微波光子链路中各关键参量对杂散信号的影响规律,提出了非均匀信道间隔分配的除杂优化方法。该方法通过微调各通道的波长,使四波混频产生的杂散频率超过电子战接收机带宽,从而降低杂散对系统的影响。该方案实现简单,且无需改变现有电子战系统架构,具有较好的工程实现性。实验结果表明:与等波长间隔相比,5通道非均匀波分复用信号传输1 km时,在接收机带宽内四波混频引起的杂散得到了显著优化,动态范围提升了26 dB以上。