一种光纤无线一体化系统技术方案

本发明专利技术提出一种光纤无线一体化系统。光基带信号生成模块，位于发射端中心站，将OFDM信号调制到第一本振光信号之上并执行偏振复用(PM)操作，以形成PM-OFDM的第一光基带信号；毫米波无线信号生成模块，对PM-OFDM的第一光基带信号和第二本振光信号执行外差拍频相干检测，以得到毫米波无线信号，并通过无线方式发送毫米波无线信号；电光转换模块，将接收到的毫米波无线信号调制到第三本振光信号之上，以形成PM-OFDM的第二光基带信号；光信号检测模块，对PM-OFDM的第二光基带信号和第四本振光信号进行零差相干检测，以获取OFDM信号。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤无线一体化系统
本专利技术实施方式属于光纤通信
，特别是一种光纤无线一体化系统。
技术介绍
光纤通信系统可以提供超大容量、超长距离、超高速率的数据传输。当遇到自然灾难(如地震、海嘯)时，光纤的一部分会断掉。由于条件的限制，很难立即重新铺设光纤，因此如何提供应急服务是一个很重要的问题。为了实现高速光纤无线系统，无线链路需要支持几吉比特甚至几十吉比特的数据传输速率。幸运地，由于采用了很宽的带宽和很高的频率，毫米波频段无线投递可以支持几吉比特的数据传输速率。 一些光纤无线一体系统的方案已经被提出，并且通过采取相干检测和数学信号处理技术展现了良好的性能。然而，由于毫米波信号在接收机中是在电域完成解调的。一方面，在如此高的频率，RF传输距离受限，另一方面，由于电子瓶颈的存在，随着比特率和毫米波频率的提高，在电域检测这些调制的几十吉比特的信号变得更加复杂。光在光纤中传输时，会受到色散(CD)和偏振模色散(PMD)的影响，而且光纤无线一体化系统中，当信号经过MIMO无线链路时衰减很快，还会受到多径效应的影响，转换到光域后会导致CD和PMD更加严重。
技术实现思路
本专利技术实施方式提出一种光纤无线一体化系统，引入OFDM技术,实现一种基于PM-OFDM的光纤无线一体化的应急通信解决方案，对CD和PMD具有更强的抵抗能力。 —种光纤无线一体化系统,该系统包括: 光基带信号生成模块，位于发射端中心站，用于生成第一本振光信号，接收正交频分复用(OFDM)信号，将OFDM信号调制到第一本振光信号之上并执行偏振复用(PM)操作，以形成PM-OFDM的第一光基带信号，通过光纤将所述PM-OFDM的第一光基带信号发送到毫米波无线信号生成模块； 毫米波无线信号生成模块，位于发射端基站，用于生成第二本振光信号，并对所述PM-OFDM的第一光基带信号和所述第二本振光信号执行外差拍频相干检测，以得到毫米波无线信号，并通过无线方式发送所述毫米波无线信号； 电光转换模块，位于接收端基站，用于生成第三本振光信号，并将接收到的所述毫米波无线信号调制到第三本振光信号之上，以形成PM-OFDM的第二光基带信号，并通过光纤将所述PM-OFDM的第二光基带信号发送到光信号检测模块； 光信号检测模块，位于接收端中心站，用于生成第四本振光信号，对所述PM-OFDM的第二光基带信号和第四本振光信号进行零差相干检测，以获取所述OFDM信号。 优选地，光基带信号生成模块包括: 用于生成第一本振光信号的外腔激光器(ECL)； I/Q 调制器； 掺铒光纤放大器； 偏振复用器。 优选地，所述I/Q调制器由OFDM信号发射端产生的两路电信号驱动，而且所述I/Q调制器包括两个马赫增德尔调制器(MZM)和一个90度相移器。 优选地，所述偏振复用器包括光耦合器和光延迟线(DL)。 优选地，所述毫米波无线信号生成模块包括: 两个偏振分束器(PBS)； 两个光耦合器(OC)； 两个光电探测器(PD)； 用于生成第二本振光信号的外腔激光器； 两根发射天线。 优选地，所述电光转换模块包括: 两根接收天线； 用于生成第三本振光信号的外腔激光器； 光稱合器； 两个强度调制器； 可调谐光滤波器。 优选地，所述光信号检测模块包括: 用于生成第四本振光信号的外腔激光器； 偏振分集90度混合器； 四个平衡光电探测器； 低通滤波器； 数字存储示波器； 离线数字信号处理器。 由此可见，本专利技术将OFDM技术引入光纤无线一体化系统中，提出一种基于PM-OFDM的光纤无线一体化的应急通信解决方案。本专利技术可以显著降低色散和偏振模色散的影响，尤其适用于应急通信系统。 【附图说明】 图1为本专利技术光纤无线一体化系统的模块结构图； 图2为本专利技术光纤无线一体化系统的示范性结构图； 图3为OFDM发射端示意图； 图4为离线DSP处理的示意图。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术作进一步的详细描述。 首先对本专利技术涉及的相关术语进行说明。 光载无线(RoF,Rad1 over Fiber)； 数字信号处理(DSP，DigitalSignal Processing)； 射频(RF，Rad1Frequency)； 偏振复用(PM，Polarizat1nMultiplexing)； 正交幅度调制(QAM，QuadratureAmplitude Modulat1n)； 连续波(CW，ContinuousWave)； 外腔激光器(ECL，ExternalCavity Lasers)； 同相/ 正交(I/Q，In-phase/Quadrature)； 渗辑光纤放大器(EDFA，Erbium-DopedFiber Amplifier)； 偏振分束器(PBS，Polarizat1nBeam Splitter)； 偏振合束器(PBC，Polarizat1nBeam Combiner)； 光賴合器(0C，OpticalCoupler)； 强度调制器(IM，IntensityModulator)； 光载波抑制(0CS，OpticalCarrier Suppress1n)； 可调谐光滤波器(T0F，TunableOptical Filter)； 放大自发福射(ASE，AmplifiedSpontaneous Emiss1n)； 本振(L0，LocalOscillator)； 光电探测器(PD，Photodetector)； 色散(CD，ChromaticDispers1n)； 偏振模色散(PMD，Polarizat1nMode Dispers1n)； 多输入多输出(MIMO，MultipleInput Multiple Output)； 正交频分复用(0FDM，OrthogonalFrequency Divis1n Multiplexing)； 快速傅里叶逆变换(IFFT，InverseFast Fourier Transform)； 循环前缀(CP，CyclicPrefix)； 低通滤波器(LPF，LowPass Filter)； 电放大器(EA，ElectricalAmplifier)； 中心站(CO，CentralOffice)； 基站(BS，BaseStat1n)； 连续波(CW，Continuous-Wavelength)； 马赫增德尔调制器(MZM，Mach- Zehnder interferometer)； 光衰减器(0A，OpticalAttenuator)。 OFDM对CD和PMD具有更强的抵抗能力，并且可以实现很高的频谱效率，本专利技术将OFDM技术引入光纤无线一体化系统中，提出一种基于PM-OFDM的光纤无线一体化的应急通解决方案。 图1为本专利技术光纤无线一体化系统的模块结构图。基于本专利技术，可以为光纤通信系统提供一种应急通信的解决方案，以应对实际中的突发问题。 如图1所示，该系统包括: 光基带信号生成模块，位于发射端中心站，用于生成第一本振光信号，接收正交频分复用(OFDM)信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤无线一体化系统，其特征在于，该系统包括：光基带信号生成模块，位于发射端中心站，用于生成第一本振光信号，接收正交频分复用(OFDM)信号，将OFDM信号调制到第一本振光信号之上并执行偏振复用(PM)操作，以形成PM‑OFDM的第一光基带信号，通过光纤将所述PM‑OFDM的第一光基带信号发送到毫米波无线信号生成模块；毫米波无线信号生成模块，位于发射端基站，用于生成第二本振光信号，并对所述PM‑OFDM的第一光基带信号和所述第二本振光信号执行外差拍频相干检测，以得到毫米波无线信号，并通过无线方式发送所述毫米波无线信号；电光转换模块，位于接收端基站，用于生成第三本振光信号，并将接收到的所述毫米波无线信号调制到第三本振光信号之上，以形成PM‑OFDM的第二光基带信号，并通过光纤将所述PM‑OFDM的第二光基带信号发送到光信号检测模块；光信号检测模块，位于接收端中心站，用于生成第四本振光信号，对所述PM‑OFDM的第二光基带信号和第四本振光信号进行零差相干检测，以获取所述OFDM信号。

【技术特征摘要】
1.一种光纤无线一体化系统，其特征在于，该系统包括: 光基带信号生成模块，位于发射端中心站，用于生成第一本振光信号，接收正交频分复用(OFDM)信号，将OFDM信号调制到第一本振光信号之上并执行偏振复用(PM)操作，以形成PM-OFDM的第一光基带信号，通过光纤将所述PM-OFDM的第一光基带信号发送到毫米波无线信号生成模块； 毫米波无线信号生成模块，位于发射端基站，用于生成第二本振光信号，并对所述PM-OFDM的第一光基带信号和所述第二本振光信号执行外差拍频相干检测，以得到毫米波无线信号，并通过无线方式发送所述毫米波无线信号； 电光转换模块，位于接收端基站，用于生成第三本振光信号，并将接收到的所述毫米波无线信号调制到第三本振光信号之上，以形成PM-OFDM的第二光基带信号，并通过光纤将所述PM-OFDM的第二光基带信号发送到光信号检测模块； 光信号检测模块，位于接收端中心站，用于生成第四本振光信号，对所述PM-OFDM的第二光基带信号和第四本振光信号进行零差相干检测，以获取所述OFDM信号。2.根据权利要求1所述的光纤无线一体化系统，其特征在于，光基带信号生成模块包括: 用于生成第...

【专利技术属性】
技术研发人员：余建国，赵伦，陈雷，于臻，王鹏培，丁雅博，闵平，汪钬柱，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11