基于受激布里渊散射的二倍频光电振荡器

为了打破器件带宽限制,提高光电振荡器(optoelectronic oscillator, OEO)的频率范围,设计了一种基于受激布里渊散射的二倍频光电振荡器。系统并联了相位调制器(phase modulator, PM)和双平行马赫曾德尔调制器(dual parallel Mach Zender modulator, DP-MZM),利用受激布里渊散射效应(stimulated Brillouin scattering,SBS)实现相位调制器的相位转幅度调制;打破±1阶边带平衡,利用光电探测器(photodetector, PD)拍频得到基频10 GHz信号;驱动DP-MZM,使其工作在最小传输点,实现载波抑制双边带调制(double side band with suppressed carrier, DSB-SC)产生二倍频20 GHz信号。实验结果显示,所设计的振荡器在OEO环路中基频信号为10 GHz的情况下,产生了20 GHz的二倍频信号,通过分析其边模抑制比性能、频率功率稳定性及相位噪声对系统性能进行验证。

基于PM的多功能超宽带调制技术的研究

基于相位调制器(PM)级联高斯带通滤波器,提出了一种超宽带(UWB)多功能调制方案,可以实现通断键控(OOK)、脉冲极性调制(PBM)和脉冲形状调制(PSM)。该方案结构简单,只需单个光源,利用率较高,仅改变比特序列发生器(BSG)的编码就可实现三种UWB调制格式间的灵活切换;产生的三种信号只包含一个波长,在光纤中传输时无需复杂的非线性控制和色散管理。使用光通信软件Optisystem进行模拟,研究了光源功率、调制速率以及两支路PM和滤波器系统误差的影响,对OOK、PBM和PSM信号的传输性能进行了分析。结果表明,光源功率和调制速率在一定范围内变化时,可以获得性能最佳的UWB调制信号。

基于光纤光参量放大的光脉冲压窄技术的研究

在高重复频率的光窄脉冲源中,为了获得更窄的脉冲,需要增加泵浦功率;但泵浦功率的提高会使光放大器的增益趋于饱和,放大的自发辐射噪音增强,脉冲光信噪比下降.为此,提出了利用啁啾管理和光纤光参量放大相结合的脉冲压窄方案.将强度调制后的泵浦光通过相位调制引入线性负啁啾,由于经参量过程后在新的闲频光上啁啾会加倍,从而进一步增大了信号的谱宽,并通过色散补偿介质实现了光脉冲压缩.实验给出了10GHz速率下的结果,通过泵浦光的相位调制在0.5W平均泵浦光功率条件下得到了脉宽19ps的光脉冲,结果与理论分析基本吻合.

抑光载波双边带Radio over Fiber双工通信系统设计

提出并模拟证明了基于两个电光相位调制器实现抑光载波双边带(Radio on Fiber,RoF)双工传输系统设计方案.通过改变电光相位调制器的最大相偏量,实现了抑光载波双边带信号传输——使通信带宽加倍,而且很好地控制上下行传输信号的误码率.仿真模拟结果表明,发射功率为3dBm的光信号在无放大、色散系数为20ps/(nm.km)、衰减系数为0.25dB/km的SMF-28单模光纤中传输时,其超高频RF调制信号的频率可达24GHz,数据码元传输速率可达2.5Gbit/s,传输距离40km以上.

相位调制型光纤压力传感器与智能检测系统

介绍了光纤传感器检测系统的特点和结构组成。重点分析了相位调制型光纤压力检测系统的原理及以单片机为核心的信号处理方法 。

深空通信Ka频段数传发射机的研究

针对我国今后深空探测任务的发展需求,提出了应用于深空通信的Ka频段数传发射机技术设计方案,给出了整机关键输出特性结果。采用一体化设计和数字化技术,Ka频段数传发射机实现了轻小型化和高效率。基于CCSDS(空间数据系统咨询委员会)的相关建议标准,信道编码采用级联纠错编码技术和低、中、高速率数传码分段对应选择PCM/BPSK/PM(脉冲编码调制/二相相移键控/调相)、NRZ/BPSK(非归零/二相相移键控)和SRRCQPSK(平方根升余弦-四相相移键控)的数据调制模式。Ka频段发射机采用KaSSPA(Ka频段固态功率放大器)实现了在31.84 GHz中心频率输出信号功率大于2.0 W,QPSK(四相相移键控)调制时支持最大码率2 Mbit/s。

对基于马赫—曾德干涉仪的高压电流传感器的实验研究

文章介绍了马赫—曾德干涉仪原理、光相位调制原理,并基于其设计了一套光纤传感器系统,实现了比用常规电子元件检测系统更加准确、安全、方便的对高压线电流的测量和监控。

基于可编程光处理器的可调UWB信号产生方案

介绍了UWB信号产生的原理,提出了一种基于可编程光处理器(POP)的可调超宽带(UWB)信号产生方案,建立了完整的理论模型,并且对这种方案进行了仿真验证,实验结果表明该方案性能稳定,对偏振态、偏置电压漂移等问题都不敏感。

通过光电相位调制和光纤光栅滤波实现Radio over Fiber传输系统设计

提出并模拟证明了基于电光相位调制(PM)和布拉格光纤光栅(FBG)实现受抑光载波的双边带(DSBOCS,Double-Sideband with Optical Carrier Suppression)的双向Radio over Fiber(RoF)传输系统网络设计方案.激光光源置于中心站,载有信息的光信号通过光纤到达基站后经FBG分成两路,其中一路是被接收的下行信号,另一路作为上行信号调制后返回中心站.通过FBG,其下行信号不但实现了受抑光载波的双边带———使通信带宽加倍,上行信号作为光源通过电光强度调制,有效地实现信息的上载.仿真结果表明,光源发射功率为3 dBm,无光放大,在色散系数为20 ps/(nm.km),衰减系数为0.25 dB/km的单模光纤中传输,超高频RF信号的频率可达24 GHz,系统码元传输速率可达2.5 Gbit/s、传输距离50 km以上.

毫米波光纤无线通信技术

随着网络电视(IPTV)、视频点播(VOD)等数字多媒体技术的迅猛发展,传统的无线通信系统已不能满足日益增长的宽带业务需求。毫米波光纤无线通信技术既充分利用了现有光纤的高带宽、低损耗等特点,又发挥了无线通信的高度灵活性优点,因此,有机结合了光纤和无线通信优点的毫米波光纤无线通信技术是最理想的选择。

并行PM生成的12倍频毫米波RoF系统研究

提出了一种利用4并行相位调制器(PM)结构调制生成12倍频毫米波的方法,详细介绍了该方法的原理,并通过公式推导证明了其可行性。采用软件搭建了相应的Ro F仿真系统,检测到12倍频后毫米波的频谱图和通过系统传输后的眼图。理论分析和仿真结果表明,10GHz的射频信号可产生120GHz的毫米波,5Gb/s的数据可在光纤中传输30km以上,功率代价小于0.9d B。

光生脉冲无线超宽带发生器的研究

脉冲无线超宽带(IR-UWB)是超宽带技术(UWB)最经典的实现方式之一,产生脉冲宽度在亚纳秒级别,能利用具有低占空比的基带窄脉冲序列来携带信号。IR-UWB的发生器可以灵活的产生脉冲信号,并且具有体积小、质量轻、噪声小、可调性高和抗电磁干扰等优势。文中具体研究了五种IR-UWB脉冲信号的光学生成方法,分别是利用光脉冲压缩产生IR-UWB脉冲信号、基于相位调制和偏振分束器IR-UWB脉冲信号、基于相位调制和切趾光纤光栅产生IR-UWB脉冲信号、利用光学带通滤波器产生IR-UWB脉冲信号以及基于半导体激光器产生IR-UWB脉冲信号。通过对比国内外在本领域的研究成果,讨论和总结了以上几种IR-UWB的光学生成方法,并比较各种实现方法的优缺点。

一种基于UV-ESA自校准和高精度的PM电学测量方法

电光相位调制器(Phase Modulator,PM)因无需偏置,线性调制和插损小等优点,被广泛应用于相干光通信、微波信号产生、处理和测量等领域.调制指数和半波电压是评估PM性能的关键参数.传统基于(Optical Spectrum Analyzer,OSA)的方法面临测量分辨率低和存在测量盲区问题.为此,本文提出了一种基于电谱分析(Unequal Voltage based on Electrical Spectrum Analyzer,UV-ESA)的自校准、高精度的PM特性参数测量方法.该方法利用同频、不同驱动电压比的情况下,通过分析失谐光学载波和调制边带分别与载波拍音电谱,实现PM调制指数和半波电压的高频特性参数测量.该方法不需改变测量链路结构,无需辅助宽带微波源或电光调制器,验证了所提方法的有效性,并对比OSA方法对结果的准确性进行了验证.

基于五阶交调抑制的大动态微波光子下变频链路

为了提升微波光子下变频链路的动态范围,提出了一种基于抑制五阶交调提升无杂散动态范围的方法.该方法通过控制链路中输入的本振信号功率、平行支路光功率以及输入射频信号的功率比,达到同时抑制输出信号中的三阶交调和五阶交调的效果.仿真结果表明,当噪底为-171 dBm/Hz时,无杂散动态范围可达到132.5 dB·Hz6/7.

一种USB测控应答机的健壮捕获算法

在统一S频段(USB)测控应答机中频数字化处理的基础上,提出了一种健壮的相位调制(PM)信号捕获算法。针对USB测控应答机输入信号存在副载波时捕获易于假锁的问题,采用快速傅里叶变换(FFT)与锁频锁相环结合的算法,利用PM信号频谱对称的特点,快速获得残差载波的正确频率,防止捕获到副载波信号或者其他干扰信号上;采用锁频锁相环实现PM信号的精确捕获与跟踪,适应USB测控应答机大动态多普勒变化及高灵敏度的要求。通过仿真试验验证了该方案载波正确捕获的有效性,且接收灵敏度达到-121 dBm。

基于有限元的伪码调相电磁引信目标信号分析

伪码调相信号具有抗干扰能力强,不易被发现,相互影响小等优点。文中通过Ansoft对引信过靶运动过程进行1:1尺度的3D建模仿真和有限元电磁场计算,获取了伪码调相电磁引信目标信号的仿真波形数据,重点分析了目标信号的幅度、相位特征,尤其是相位跳变的形成原理。基于仿真分析结果的检测方法在陆上试验中成功检测出了明显的目标信号包络,验证了分析结果的正确性。该研究可为伪码调相信号在鱼雷电磁引信中应用的可行性和目标检测提供依据。

嫦娥五号轨道器X频段应答机设计与在轨验证

简要介绍了嫦娥五号轨道器测控数传分系统组成,以及X频段应答机功能和主要技术指标,详细分析了锁相接收机工作原理以及环路参数推导公式。针对X频段应答机所选用环路参数对接收机主要性能指标进行计算,计算数据与测试结果基本一致。对调相发射机工作原理进行介绍并给出公式推导,给出调相信号的频谱特点,列出关键信号的频谱特性图。轨道器在轨任务以及拓展阶段飞行结果进一步验证了X频段应答机设计正确性。

调相扩频信号的相位随机性及其LPI特性分析

目前常见的直接序列扩频信号均采用调相扩频形式,传统观念认为该类信号具有优良的低截获概率(Low Probability of Interception,LPI)特性,因此在现代测控与通信系统中广泛使用。针对此类信号,从电子侦察的角度对扩频码片内的相位取值随机性和码片间的相位变化平滑性这2个方面展开讨论,分析了采用非线性变换的信号侦察处理方法对此类信号的检测能力,指出了该类信号在反侦察抗截获方面所存在的缺陷。在此基础上提出采用PM模拟调相信号进行扩频来进一步增强调相扩频信号LPI特性的方法,同时阐述了这一新的扩频方式对信号扩频解扩操作所带来的新要求。通过仿真验证了上述理论分析的合理性与有效性。

基于电光调制器的微波信号倍频技术研究进展

基于电光调制器产生微波信号的倍频方法结构简单、调谐性好、稳定性较高,为产生毫米波频段乃至太赫兹频段信号提供了一种有效的解决方法。重点介绍了基于电光调制器的几种典型倍频方案与关键技术及其最新研究进展,综合比较了各个方案的优缺点,并给出了下一步研究与发展的方向。

A flexible multi-16QAM transmitter based on cascaded dual-parallel Mach-Zehnder modulator and phase modulator

In this paper,we propose a novel and flexible 16-quadrature amplitude modulation(16QAM) transmitter based on cascaded dual-parallel Mach-Zehnder modulator(DPMZM) and phase modulator(PM).The proposed transmitter is able to generate three types of 16QAM signals:square 16QAM,star 16QAM and four-amplitude-four-phase-16-QAM(FAFP-16QAM).The feasibility of the transmitter is verified through experiment,20-Gb/s eye diagrams of the 16QAM signals are obtained.In order to evaluate the performances of the 16QAM signals,simulations are also conducted using VPI Transmission Maker,clear constellations of 40-Gb/s 16QAM signals are achieved by coherent detection.