基于级联调制器的微波光子变频的优化技术

研究分析了基于级联调制器的微波光子变频系统，并对其进行性能优化。射频信号通过1个调制器调制光载波，该振信号通过第2个调制器进行再调制，然后进入光电探测器检测出混频后的信号。该级联结构能够实现射频和本振信号的位置分离，隔离度无限大。另外，通过采用低偏置技术和光滤波技术，可以分别提高系统的变频效率和动态范围。仿真结果显示，采用低偏置技术后，变频效率提高11．1dB；采用FBG对光载波抑制后，三阶交调失真得到显著抑制，三阶无杂散动态范围提高20．7dB。

基于级联调制器抽运源的1.7μm波段宽带光源

设计实验实现了基于级联调制器抽运源的1.7μm波段宽带光源。采用连续光源和级联调制器组合的方式,在反常色散区域抽运1 km的高非线性色散位移光纤,产生了超连续谱。经过光纤波分复用器的滤波后,得到了峰值波长为1748.9 nm、输出功率约为22 dBm、20 dB光谱范围为1.6~2μm、相应的谱宽约为419 nm的宽带光源。通过增加Sagnac滤波器,得到了频率周期为2.5 nm、强度周期为9.5 dB的多波长宽带光源。此外,分析了抽运功率、波长及重复频率对超连续谱展宽的影响。

基于级联调制器的四进制幅移键控非归零码到归零码格式转换器

提出了一种全新的基于相位-强度级联调制器和色散补偿光纤(DCF)的四进制幅移键控(4-ASK)非归零码(NRZ)到归零码(RZ)格式转换方案。理论分析了新格式转换器的工作原理,并进行了20 Gb/s的四进制幅移键控NRZ到RZ的格式转换实验研究。结果表明,该方案能将四进制幅移键控NRZ信号转换为四进制幅移键控RZ信号,转换过程不改变信号波长,且转换后信号脉宽较窄、时间抖动较原信号小,该码型转换器还可以应用于多波长幅移键控信号的码型转换。

一种新型级联ΣΔ调制器系统结构

针对传统高阶级联ΣΔ调制器结构电路复杂和对运算放大器的增益和线性度要求较高的缺点,提出了一种新型的2-3两级5阶多位量化器级联ΣΔ调制器系统结构.该结构的第1级采用2阶多位量化器的低失真ΣΔ调制器结构,减小了运算放大器的非线性有限增益对调制器性能的影响.第2级采用信号传递函数等于单位增益的单环3阶ΣΔ调制器,而不是传统级联结构中1阶或2阶ΣΔ调制器,降低了电路的复杂程度.系统仿真结果表明:在最大增益为70 dB的非线性运算放大器增益、±0.2%的随机数模转换误差的非理想条件下,该调制器的最大信号噪声失真比能够达到95 dB.

一种新型的级联Sigma-Delta调制器的建模设计

文章提出了一种新型的级联Sigma-Delta调制器。传统的级联Sigma-Delta调制器需要数字逻辑部分来抵消第1级的量化噪声,数字部分与模拟电路之间的不完全匹配将造成误差泄露。为此,有学者提出了Sturdy-MASH(SMASH)Sigma-Delta调制器以及DNC-SMASH Sigma-Delta调制器来解决误差泄露问题。该文基于上述方法对二阶Sigma-Delta调制器进行了改进,提出了一种新型的两级级联结构,使二阶调制器和额外的一位量化器级联,以此提高调制器的噪声整形。文中分析了非理想因素包括积分器中运放的有限直流增益对信噪比的影响。采用Matlab Simulink对该调制器进行建模仿真,结果表明,在过采样率为256、输入信号带宽为20 kHz时,调制器的信噪比达到114.4 dB,精度高达18.16位。

音频ADC中∑-Δ调制器的鲁棒H_∞滤波器设计

在采用∑-Δ调制器结构的音频模数转换系统中,针对调制器中积分器参数不确定性对系统输出性能的影响,提出一种改进型的五阶2-2-1级联∑-Δ调制器,并研究∑-Δ调制器中鲁棒滤波器的设计问题。基于MARKOV区间算法,将不确定性因子间的非线性关系表述为线性区间矩阵,并以线性矩阵不等式给出鲁棒滤波器存在的充分条件。最后采用优化CSD编码设计了鲁棒滤波器。仿真结果表明,鲁棒滤波器比传统滤波器的输出信噪比提高了20 dB,可达到114.5 dB的信噪比和18.72位的精度;该方法具有实现成本低、资源占用少的优点,可应用于音频模数转换器。

基于级联MZM和PM生成光频梳实验研究

通过对级联MZM和PM生成光频梳方案进行研究,并在理论基础上搭建了光纤链路进行实验验证,最多可以产生信噪比(SNR)为35 dBm、平整度为4.5 dBm且梳齿数为22的光频梳。通过实验研究不同频率和功率下的谱线图变化,验证方案的可行性。

基于级联MZM的12倍频抑制载波全双工RoF系统

为优化光载无线通信系统(RoF)结构,提出了一种基于两级马赫曾德尔调制器级联的12倍频抑制载波光生毫米波信号产生方案,结合波分复用和波长重用技术,仿真实现了基于该方案的全双工RoF系统。理论推导和实验仿真表明,利用该方案可实现光边带抑制比及射频杂散抑制比分别为38.44 dB和30.7 dB的毫米波信号,在传输30km后全双工RoF系统下行和上行链路功率代价仅分别为0.79dB和0.07dB,表现出了较好的系统性能。该毫米波产生方案及全双工RoF系统实现结构简单、产生频谱纯净、系统性能高效,为实际RoF系统设计提供了理论指导。

基于级联马赫-曾德尔调制器的载频连续可调相位编码波形光产生

提出一种基于级联马赫-曾德尔调制器(MZM)的载频连续可调相位编码波形光产生方法。该方法通过设置级联MZM的直流偏置点和调制指数,实现对±4阶光边带的选取,通过控制施加在级联MZM上的射频驱动信号相位,可在非平衡时间脉冲整形(UTPS)系统的输出端产生倍频系数为16的相位编码信号。通过调整UTPS系统中两个线性调频布拉格光栅的色散值,可实现对相位编码信号载频的连续调谐。仿真中利用2GHz的射频信号分别生成了载频为32GHz和19.2GHz的相位编码信号。仿真验证了所提方法的有效性,也验证了生成的信号具有较好的压缩性。

MASH结构中误差的自适应数字校正方法

为了消除级联结构的sigma-delta(MASH)调制器中由于运算放大器的有限增益和电容失配等非理想因素带来的误差,在构造出误差模型的基础上提出了一种自适应的数字误差校正算法及其实现结构.以1-1-1结构为例,对此算法进行了仿真.结果表明,经过校正的调制器的信噪比提高了10dB以上,动态范围则扩大了20dB以上.

基于级联MZMs倍频系数可调的相位编码信号光产生方法

提出了一种基于级联马赫-曾德尔调制器(MZMs)倍频系数可调的相位编码信号光产生方法。该方法的系统核心器件为级联MZMs,通过合理选择两个MZMs的直流偏置电压和调制指数等参数,可任意选取±k(k=1,2,…,5)阶边带中的一组边带。通过可编程光滤波器滤除5阶以上的高阶边带,再结合相位调制,可产生载波2、4、6、8和10倍频的相位编码信号。该方法是通过改变施加在级联MZMs上的射频驱动信号幅度实现倍频系数调节,方案简洁灵活。通过仿真实验验证了利用4GHz的微波信号源分别产生载频32GHz和40GHz的相位编码信号,从而实现了8和10倍频信号输出,且所生成的相位编码信号具有很好的脉冲压缩性能。

基于级联MZM光学回路产生高性能微波频率梳

为产生高性能微波频率梳(MFC),基于级联马赫-曾德尔调制器(MZM)光学回路系统,提出一种利用光梳外差法产生可调谐MFC的方案。将连续光通过耦合器注入到级联MZM光学回路中调制,最终产生光学频率梳(OFC),再将生成的OFC在光电探测器中拍频获得MFC。对该方案建立了理论模型,利用光通信系统设计软件Optisystem研究了光源功率、光源线宽和射频驱动信号(RF)频率等参数对输出MFC的性能的影响。结果表明,合理地调节光源、RF等器件参数,可以获得带宽为300 GHz、平坦度为0.12 dB、功率达22.49 dBm的MFC。该方案结构简单,易于实现,通过调节RF信号的频率,就可以得到梳距可调谐的MFC。

A 3V 5.88mW 13b 400kHz Sigma-Delta Modulator with 84dB Dynamic Range

This paper introduces a high-revolution,200kHz signal bandwidth EA modulator for low-IF GSM receivers that adopts a 2-1 cascaded single-bit structure to achieve high linearity and stability. Our design is realized in a standard 0.18μm CMOS process with art active area of 0.5mm× 1.1mm.The EA modulator is driven by a single 19.2MHz clock signal and dissipates 5.88mW from 3V power supply. The experimental results show that,with an oversampling ratio of 48, the modulator achieves a 84.4dB dynamic range,73.8dB peak SNDR, and 80dB peak SNR in the signal bandwidth of 200kHz.