利用线性IQ调制器抑制谐波串扰的多载波产生方案

为抑制循环频移器(RFS)中IQ调制器的非线性引起的三阶串扰,提高多载波光源输出的平坦度和载噪比,提出了基于线性IQ调制器(LIQM)的循环频移器结构(LIQM-RFS)的多载波产生方案。理论分析得出线性IQ调制器在有效抑制三阶串扰的情况下,对射频信号驱动电压的选择范围是IQ调制器的两倍,特别是能够在一阶信号转换效率较高的范围内实现对三阶串扰的抑制。利用这一特性,基于LIQM-RFS的多载波发生器在保证输出子载波平坦度的同时可以降低所需的掺铒光纤放大器(EDFA)增益,从而降低光纤放大器引起的自发辐射噪声的功率,提高载噪比。仿真结果表明基于LIQM-RFS的多载波发生器输出载波的载噪比较传统RFS提高约9dB,同时可以保证约2.95dB的平坦度。     

一种载边比可调单边带全双工光载无线系统

理论分析了一种基于双平行马赫曾德尔调制器(MZM)的2 倍频光单边带调制方案,仿真研究了基于 该方案的载波重用全双工光载无线(RoF)通信系统性能。合理设置射频驱动信号相移及双平行MZM 主调制器偏置 电压产生单边带信号,再调整调制指数以实现光载边比ROCS 的连续可调谐。讨论了射频信号相移、主调制器偏置电 压、双平行MZM 消光比RE 和调制指数对ROCS 的影响,理论分析与仿真结果较为一致。结果表明经20 km 光纤传输 后,在误码率BER 为10-9 时0 dB 和10. 33 dB 载边比系统的功率代价分别为2.5 dB 和3.4 dB,在背靠背(BtB)传输 中当载边比从10. 33 dB 降低至0 dB 后,接收机灵敏度提高了2.6 dB。     

数字域校正零中频发射机镜频干扰和载漏的方法研究

考虑到零中频发射机存在的镜频干扰和本振泄露会产生带内干扰,分析了同相正交信号(IQ) 的非理想特性,给出了易于硬件实现的校正方法。当输出射频信号开环时,提出在数字域中建立查找表和校正IQ不平衡的操作方法;当射频信号闭环时,提出自适应补偿的基本方法和环路时延估计,并给出了仿真方法。最后,通过运用开环校正物理实现验证,残留镜像和载漏信号均比有效边带信号低40dB以上,提高了信噪比。     

基于偏振复用技术的载边比可调光单边带RoF系统

为提高单边带光载无线通信(RoF)系统倍频及载 边比(OCSR)调谐能力,利用马赫-曾德 尔调制器(MZM)和光纤布拉格光栅(FBG),提出了一种基于偏振复用技术的载边比可调光单边 带调制方案,通过调整偏振控制器(PC)偏振角度即可实现大动态范围的载边比调谐。理论分 析了方案的基本原理,讨论了相关参数对载边比调谐特性的影响,理论研究与实验结果较为 一致。结果表明在误码率(BER)为10－9时,当载边比从4.35 dB调谐到0dB并经50 km光纤传输后接收机灵敏 度可提高1.31 dB。     

邻频调制器容易被忽视的二项指标

前端是有线电视的核心,但对前端设备选型时,往往忽略某些重要的技术指标,例如组合载噪比和残留边带特性两项指标。而它们正是有线电视系统质量优劣的两项关键参数。l组合载噪比组合载噪比是指多个频道组合之后前端的载噪比。通常,以单台调制器的载噪比作为前端的载噪比,对于固定频道调制器来说是可以接受的,因为固定频道输出的设备的组合载噪比可以看作是单台独立工作的载噪比。而对于捷变调制器不能套用以上关系,捷变频式的设备越多,其组合载噪比越低。固定频道的前端设备可由滤波器限制带外输出,而捷变调制器不能加输出滤波器,…     

正交调制器时序问题的分析与优化

在工程应用中,由于调制数据时序不佳引起的数字正交调制器的IQ不平衡和相噪恶化问题,严重影响数字正交调制器的调制效果。由于在带有随机数据调制时,调制后中频带宽较大,使IQ不平衡和相噪恶化问题不易被发现。为了解决上述问题,以AD9957作为数字正交调制器工作时为例,引入固定输入、同相正弦输入和正交正弦输入3种信号对调制器输出进行测试,使IQ不平衡和相噪恶化的问题容易被发现,通过分析和优化时序,很好地解决了IQ不平衡和相噪恶化问题。     

基于光载波抑制调制的星间微波光子下变频研究

针对卫星通信中微波信号光学处理问题,建立了星间微波光子下变频系统模型,采用两个双电极马赫-曾德尔调制器(DE-MZM)并联形式,以光载波抑制(DCS)方式实现了星间微波信号的光域放大、传输和下变频。利用贝塞尔函数展开分析了下变频系统中信号和各噪声分量,对射频本振信号功率进行了优化,仿真研究了调制器直流偏置漂移、移相器相移误差和发射光功率对系统性能的影响。结果表明,调制器直流偏置相位漂移小于5℃时输出载噪比(CNR)恶化小于0.05 dB,移相器相移误差小于5℃时输出CNR恶化小于0.02 dB,系统具有较高稳定性;当发射功率为10.48 dB时,输出CNR达31.33 dB,系统能够满足输出CNR要求。     

星上微波信号光学调制偏置点优化理论及仿真研究

研究了基于双电极马赫曾德尔干涉仪(DE-MZM)的星上微波信号光学调制方法,获得了单频段微波信号输入时的调制器输出光场表达式,推导了载噪比、射频增益、噪声系数及无杂散动态范围四个参数的解析表达式,建立了星上微波光子链路传输方程。利用OptiSystem仿真软件,搭建了单频段微波信号输入时的星上微波光子链路仿真系统,对链路性能进行了仿真研究。研究结果表明,调制器直流偏置点在正交点时,射频信号增益最高;直流偏置点在低偏置点时,载噪比、噪声系数和无杂散动态范围三个性能指标最优。     

电光调制器偏置点抖动控制对射频信号的影响

马赫-曾德尔电光调制器的偏置点控制是光载射频传输链路中一项十分关键的技术。为了分析马赫-曾德尔电光调制器偏置点抖动控制对射频信号的影响,用贝塞尔级数展开再进行频谱分析的方法对系统输出信号成分进行了理论分析,设计了马赫-曾德尔调制器任意点控制系统并进行了实验验证。用MATLAB进行仿真后可知,在输入射频功率为18dBm时,抖动信号幅度需小于45mV,2次射频信号对抖动信号引起的频率分量抑制比才能大于20dB;而在输入射频功率为10dBm时,这个幅度要小于19mV。改变抖动信号幅度进行实验,得到2次射频信号对抖动信号引起的频率分量抑制比与仿真结果误差始终保持在3dB~3.2dB左右。结果表明,马赫-曾德尔电光调制器工作在线性偏置点时,抖动信号引起的频率分量是可以忽略的;但将调制器偏置控制在最低偏置点时,对射频信号的影响不可忽略。     

矢量信号源中IQ调制器的设计与实现

实现了一种应用于矢量信号源中的新型IQ调制器。其中,硬件电路包括FPGA电路,滤波、放大、输出电路以及控制器电路,软件设计主要有基带信号发生器和基于改进型CORDIC算法的IQ调制。该调制器不但可以直接实现MASK,MFSK,MPSK,QPSK,MSK以及QAM等调制,还可以产生正交载波信号。仿真与实际测试结果证明了该设计的正确性和优越性。     

基于双光频梳的多频段变频方法

为了探寻一种基于光频梳的灵活、高效的多频段变频方案,采用一个双驱动马赫-曾德尔调制器（D-MZM）和两个双平行马赫-曾德尔调制器（DP-MZM）组成的系统,由接收到的射频信号驱动D-MZM,进行单边带调制,进而得到一个载波和+1阶边带。利用两个DP-MZM分别作为两个光频梳产生器,产生两个相位相干、中心频率不同的光频梳,并进行了理论分析和实验验证;同时还研究了直流偏置点漂移对系统变频效率的影响。结果表明,所提出的变频系统,可将Ku波段的15GHz微波信号转化成3GHz,7GHz,11GHz,19GHz,23GHz和27GHz的信号;输出的微波信号信噪比可达28.82dB~29.99dB;直流偏置点的漂移量在-10%~50%范围内影响明显。该方法可为卫星通信系统提供多频段变频功能,从而满足多频段通信需求。     

Frequency or phase modulation with a noise carrier

The behavior of an ideal angle-modulation system in which the usual sinusoidal carrier has been replaced by a narrow-band Gaussian random noise or by an amplitude-limited narrow-band Gaussian random noise is studied. The use of a noise carrier results in an additive output noise (in addition to the usual output noise due to the noise in the channel, which is neglected here). It is assumed that the system is to be used to transmit a single-sideband multiplex signal consisting of many adjacent, narrow-band channels, and that the same output signal-to-noise ratio is desired in each of these channels. Subject to these assumptions, it turns out that the phase modulator need have a peak phase index of only about 1 radian. Further, this phase modulator should be driven by a band-pass modulating signal with an appropriately shaped spectrum, rather than by a base-band signal. Based on results of S. O. Rice, curves are presented relating the output signal-to-noise ratio, the required channel bandwidth, the bandwidth of the intelligence transmitted over the system, the required frequency translation of a baseband multiplex signal before modulation, and the peak phase index required of the modulator; all three bandwidths are normalized to the half-bandwidth of the noise carrier.     

载频解调式脉冲调制器的研制

介绍了一种新型载频解调式栅极脉冲调制器.调制器由2只脉冲变压器、载频调制控制电路、解调与脉冲输出电路组成.调制器采用了内载频脉冲驱动模式,利用了MOSFET的极分布电容对信号的延时作用,通过二极管解调还原调制管触发脉冲,最终输出正负电压的调制脉冲.载频信号频率大于200 kHz,隔离变压器具有尺寸小,绕组匝数少的特点.采用这种模式的调制器,输出脉冲宽度宽、前后沿小、工作比高.详细介绍了基于载频解调式脉冲调制器的应用实例,并对其性能参数进行了测试.     

A frequency agile monolithic QPSK modulator with spectral filteringand 75 Ω differential line driver

This monolithic modulator combines both digital signal processing and analog techniques to realize a high bit-rate quadrature phase-shift keyed (QPSK) modulator. It includes a digital baseband pulse shaping network, analog quadrature modulator, agile carrier generator, spectral shaping, and transmit power control for interfacing to wireline transmission media. Nominal data rates are 256 kbit/s with a carrier range of 8.096-20.128 MHz in 32 kHz steps. Maximum output level is 62 dBmV into a 75 Ω load. The features of 1.2 μm mixed signal BiCMOS technology permit both signal processing and power line drivers to be collocated while achieving better than 85 dB cross-talk isolation     

Sideband characteristic analysis of millimeter-wave generation based on optical carrier suppression

In this paper, we analyze the sideband performance of millimeter-wave (mm-wave) generated by the optical carrier suppression (OCS) method. Through adjusting the direct current (DC) bias of the Mach-Zehnder modulator (MZM), we study the output optical signal powers at different orders bands, and the DC bias tolerance while the value of the carrier suppression ratio is not lower than 10 dB. The separated right sideband is modulated by 5 Gbit/s data, and then combined with the left sideband. The generated millimeter wave optical signal is transmitted over 20 km standard single mode fiber (SMF), and the received power penalty is only 0.28 dB.     

High Average-Efficiency Multimode RF Transmitter Using a Hybrid Quadrature Polar Modulator

This paper presents a hybrid quadrature polar modulator (HQPM) to drive the power amplifier (PA) highly efficiently in a wireless RF transmitter required for multimode operation. For enhancing the transmit efficiency, a switching-mode PA realized as Class-E design is used in the transmitter. The HQPM consists of a quadrature modulator for processing the RF modulated carrier and a Class-S modulator for processing the supply-voltage signal. The quadrature modulator and the Class-S modulator deliver the output signals with proportional envelope variation before being inserted into the RF-input terminal and the supply-voltage terminal of a Class-E PA, respectively, causing the double envelope modulation to distort the modulated RF signal at the PA output. Therefore, a digital predistorter is embedded in the HQPM for compensation. The proposed HQPM-based transmitter can help reducing the average dc and input RF powers and the output feedthrough levels so as to enhance power added efficiency and adjacent channel power rejection remarkably.     

Design of Broadband Highly Linear IQ Modulator Using a 0.5$mu$m E/D-PHEMT Process for Millimeter-Wave Applications

A broadband highly linear IQ modulator using a 0.5-mum enhancement/depletion-pseudomorphic high-electron mobility transistor process is presented in this letter. An innovative broadside/edge coupler is proposed to apply to the IQ modulator. The chip size is only 1times1 mm², including radio frequency and baseband PADs. The sideband and local oscillation suppressions of the modulator are better than -33 and -15 dBc, respectively. At a carrier frequency of 60 GHz with a 64 quadrature amplitude modulation (QAM) modulation, the modulator demonstrates an error vector magnitude of within 3%, and an adjacent channel power ratio of better than -40 dBc. To the best of the authors' knowledge, this work demonstrates the best modulation quality with a 64 QAM modulation up to 60 GHz among all the reported reflection-type IQ modulators.     

马赫-曾德尔电光调制器多工作点偏压控制技术

马赫-曾德尔电光调制器(EOM)由于其自身结构因 素的制约,容易受到自身温度变化和外界环境 的干扰,导致其 工作性能不稳定。本文提出并实现了一种基于检测工作点斜率的马赫-曾德尔EOM自动偏 压控制方案。 首先输入一微扰信号,然后通过检测调制信号的工作点斜率判断EOM工作点的漂 移方向和漂移量, 并最终调节偏置电压使EOM稳定工作。本文方案不仅可控制EOM工作在其传输特性曲线的任 一位置,而且避免了光源本身功率不稳定对偏压调节的影响。实验表明,当该电路用于脉冲 调制控制时,电光调制器消光比的上下浮动小于等于0.26dB,大大提 高了EOM的工作稳定性。     

基于相位和强度调制的微波测频技术研究

为了更好地对微波信号进行频率测量，采用了一种基于相位调制和强度调制相结合的瞬时测频方法。一束连续波光源通过耦合器被分成两路，未知微波信号分别同时经过相位调制器和强度调制器从而对载波进行调制，之后进入两段长距离的单模光纤中。在光纤中由于色散引起的微波功率损耗的特点，可以获得单调变化的频率-幅度的映射关系，继而通过光电探测的微波信号输出功率比得到幅度比较函数；另外还分析与实现了测频范围与测频精确度的优化。结果表明，该方案结构简易，能够快速精准地测量出未知信号的频率，测量范围可以达到0.5GHz~53GHz，测量误差小于±200MHz。该方法可以有效地测量微波信号频率，可靠性强，适用范围广。