一种光载毫米波感知融合通信方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种光载毫米波感知融合通信方法及系统，包括：将光载波分为两路光信号，调制两路光信号，生成第一光边带信号和第二光边带信号，产生偏振交织光信号；对偏振交织光信号进行功率补偿，将补偿后的偏振交织光信号分成多路偏振交织光信号；对多路偏振交织光信号中的单路偏振交织光信号进行处理，得到复用光载毫米波，用于通信和感知。本发明专利技术提出的光载毫米波感知通信融合架构，通过对感知和通信的信号边带和本振边带进行偏振交织，有效降低对高宽带设备的需求和频谱带宽的占用需求，由偏振不敏感滤波消除了复杂偏振跟踪电路和偏振解复用算法的需要，使远端结构简化，并降低用户端信号处理的复杂度，在B5G光无线网络中具有巨大应用潜力。有巨大应用潜力。有巨大应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种光载毫米波感知融合通信方法及系统


[0001]本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种光载毫米波感知融合通信方法及系统。

技术介绍

[0002]随着无人驾驶、智能工厂和智慧家居等业务的快速发展，对超五代移动通信(Beyond Fifth Generation in mobile communication system，B5G)的应用提出了高精度感知和超高速通信的迫切需求。超高精度感知和超高通信速率的实现，离不开超高频率和超大工作带宽的支持。因此，雷达和移动通信正朝着毫米波频段发展，凭借毫米波技术丰富的频谱资源，以实现厘米级的感知精度和百Gbps级的通信速率。
[0003]在B5G分布式毫米波网络中，由于同轴电缆引起的严重衰减，超低传输损耗的光载无线通信(Radio
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over
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Fiber，RoF)技术显示出巨大的应用潜力。此外，RoF链路的集中处理特性可以大大简化远端单元(Remote Unit，RU)的结构。在高精度感知系统中，大时宽带宽积的线性调频波(Linear frequency modulated，LFM)被广泛使用，这与通信系统常用的正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)等波形有很大不同。由于信号格式不同，在RoF链路中融合通信和感知的最直接方式是频分复用，为了降低RoF链路中频分复用的两个光信号之间的频谱串扰，可以采用偏振复用技术。但是，直接对毫米波信号进行偏振复用会增加系统对器件带宽的要求，并浪费一部分光谱资源，且偏振跟踪电路的使用会增加系统RU的复杂性，偏振解复用算法的使用会增加用户端数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)算法的复杂性和功耗。此外，毫米波在RoF链路中传输，会存在光纤色散引入的功率衰落，恶化信号的质量。
[0004]因此，需要提出新的光载毫米波通信融合感知通信方法，实现毫米波通信和感知的无缝融合。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种光载毫米波感知融合通信方法及系统，用以解决光载毫米波现有技术中RoF链路进行偏振复用导致器件间传输带宽大、浪费光谱资源，以及偏振解复用算法过于复杂的缺陷，实现毫米波通信和感知的无缝融合。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种光载毫米波感知融合通信方法，包括：
[0007]将光载波分为两路光信号，调制所述两路光信号，生成第一光边带信号和第二光边带信号，基于所述第一光边带信号和所述第二光边带信号产生偏振交织光信号；
[0008]对所述偏振交织光信号进行功率补偿，将补偿后的偏振交织光信号分成多路偏振交织光信号；
[0009]对所述多路偏振交织光信号中的单路偏振交织光信号进行分路、滤波、光电转换和功率放大，得到复用光载毫米波。
[0010]根据本专利技术提供的一种光载毫米波感知融合通信方法，所述将光载波分为两路光
信号，调制所述两路光信号，生成第一光边带信号和第二光边带信号，基于所述第一光边带信号和所述第二光边带信号产生偏振交织光信号，包括：
[0011]由第一光耦合器将激光器产生的所述光载波分为第一路光信号和第二路光信号；
[0012]对所述第一路光信号和所述第二路光信号分别进行光边带处理，得到多个光边带信号；
[0013]对多个光边带信号依次进行光分路后重新进行组合，得到所述第一光边带信号和所述第二光边带信号；
[0014]由所述第一光边带信号和所述第二光边带信号进行偏振交织，得到所述偏振交织光信号。
[0015]根据本专利技术提供的一种光载毫米波感知融合通信方法，所述对所述第一路光信号和所述第二路光信号分别进行光边带处理，得到多个光边带信号，包括：
[0016]将所述第一路光信号输入通感边带发生器，得到通信光边带信号和感知光边带信号；
[0017]将所述第二路光信号输入双音本振发生器，得到第一本振光边带信号和第二本振光边带信号。
[0018]根据本专利技术提供的一种光载毫米波感知融合通信方法，所述对多个光边带信号依次进行光分路后重新进行组合，得到所述第一光边带信号和所述第二光边带信号，包括：
[0019]将所述通信光边带信号和所述感知光边带信号输入第一多通道光滤波器进行分路，以及将所述第一本振光边带信号和所述第二本振光边带信号输入第二多通道光滤波器进行分路；
[0020]由第二光耦合器将所述感知光边带信号和所述第二本振光边带信号组合，得到所述第一光边带信号；
[0021]由第三光耦合器将所述通信光边带信号和所述第一本振光边带信号组合，得到所述第二光边带信号。
[0022]根据本专利技术提供的一种光载毫米波感知融合通信方法，所述由所述第一光边带信号和所述第二光边带信号进行偏振交织，得到所述偏振交织光信号，包括：
[0023]将所述第一光边带信号输入第一偏振控制器进行偏振态对准，得到偏振态对准后的所述第一光边带信号；
[0024]将所述第二光边带信号输入第二偏振控制器后进行偏振态对准，得到偏振态对准后的所述第二光边带信号；
[0025]由偏振合束器对偏振态对准后的所述第一光边带信号和所述第二光边带信号进行偏振交织，输出所述偏振交织光信号。
[0026]根据本专利技术提供的一种光载毫米波感知融合通信方法，所述对所述偏振交织光信号进行功率补偿，将补偿后的偏振交织光信号分成多路偏振交织光信号，包括：
[0027]将所述偏振交织光信号输入至掺饵光纤放大器进行功率补偿，得到所述补偿后的偏振交织光信号；
[0028]由光分路器将所述补偿后的偏振交织光信号进行多路光资源分配，得到所述多路偏振交织光信号。
[0029]根据本专利技术提供的一种光载毫米波感知融合通信方法，所述对所述多路偏振交织
光信号中的单路偏振交织光信号进行分路、滤波、光电转换和功率放大，得到复用光载毫米波，包括：
[0030]由第四光耦合器将所述单路偏振交织光信号分成第一偏振交织光信号和第二偏振交织光信号；
[0031]对所述第一偏振交织光信号和所述第二偏振交织光信号分别进行光带通滤波，获得多个偏振交织光信号；
[0032]对所述多个偏振交织光信号进行光电转换以及功率放大，得到多个毫米波；
[0033]将所述多个毫米波通过不同的天线向用户端进行辐射，使所述用户端获得所述复用光载毫米波。
[0034]根据本专利技术提供的一种光载毫米波感知融合通信方法，所述对所述第一偏振交织光信号和所述第二偏振交织光信号分别进行光带通滤波，获得多个偏振交织光信号，包括：
[0035]将所述第一偏振交织光信号输入至第一光带通滤波器，过滤第一本振光边带信号，得到感知偏振交织光信号；
[0036]将所述第二偏振交织光信号输入至第二光带通滤波器，过滤第二本振光边带信号，得到通信偏振交织光信号。
[0037]根据本专利技术提供的一种光载毫米波感知融合通信方法，所述对所述多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光载毫米波感知融合通信方法，其特征在于，包括：将光载波分为两路光信号，调制所述两路光信号，生成第一光边带信号和第二光边带信号，基于所述第一光边带信号和所述第二光边带信号产生偏振交织光信号；对所述偏振交织光信号进行功率补偿，将补偿后的偏振交织光信号分成多路偏振交织光信号；对所述多路偏振交织光信号中的单路偏振交织光信号进行分路、滤波、光电转换和功率放大，得到复用光载毫米波。2.根据权利要求1所述的光载毫米波感知融合通信方法，其特征在于，所述将光载波分为两路光信号，调制所述两路光信号，生成第一光边带信号和第二光边带信号，基于所述第一光边带信号和所述第二光边带信号产生偏振交织光信号，包括：由第一光耦合器将激光器产生的所述光载波分为第一路光信号和第二路光信号；对所述第一路光信号和所述第二路光信号分别进行光边带处理，得到多个光边带信号；对多个光边带信号依次进行光分路后重新进行组合，得到所述第一光边带信号和所述第二光边带信号；由所述第一光边带信号和所述第二光边带信号进行偏振交织，得到所述偏振交织光信号。3.根据权利要求2所述的光载毫米波感知融合通信方法，其特征在于，所述对所述第一路光信号和所述第二路光信号分别进行光边带处理，得到多个光边带信号，包括：将所述第一路光信号输入通感边带发生器，得到通信光边带信号和感知光边带信号；将所述第二路光信号输入双音本振发生器，得到第一本振光边带信号和第二本振光边带信号。4.根据权利要求3所述的光载毫米波感知融合通信方法，其特征在于，所述对多个光边带信号依次进行光分路后重新进行组合，得到所述第一光边带信号和所述第二光边带信号，包括：将所述通信光边带信号和所述感知光边带信号输入第一多通道光滤波器进行分路，以及将所述第一本振光边带信号和所述第二本振光边带信号输入第二多通道光滤波器进行分路；由第二光耦合器将所述感知光边带信号和所述第二本振光边带信号组合，得到所述第一光边带信号；由第三光耦合器将所述通信光边带信号和所述第一本振光边带信号组合，得到所述第二光边带信号。5.根据权利要求4所述的光载毫米波感知融合通信方法，其特征在于，所述由所述第一光边带信号和所述第二光边带信号进行偏振交织，得到所述偏振交织光信号，包括：将所述第一光边带信号输入第一偏振控制器进行偏振态对准，得到偏振态对准后的所述第一光边带信号；将所述第二光边带信号输入第二偏振控制器后进行偏振态对准，得到偏振态对准后的所述第二光边带信号；由偏振合束器对偏振态对准后的所述第一光边带信号和所述第二光边带信号进行偏
振交织，输出所述偏振交织光信号。6.根据权利要求1所述的光载毫米波感知融合通信方法，其特征在于，所述对所述偏振交织光信号进行功率补偿，将补偿后的偏振交织光信号分成多路偏振交织光信号，包括：将所述偏振交织光信号输入至掺饵光纤放大器进行功率补偿，得到所述补偿后的偏振交织光信号；由光分路器将所述补偿后的偏振交织光信号进行多路光资源分配，得到所述多路偏振交织光信号。7.根据权利要求1所述的光载毫米波感知融合通信方法，其特征在于，所述对所述多路偏振交织光信号中的单路偏振交织光信号进行分路、滤波、光电转换和功率放大，得到复用光载毫米波，包括：由第四光耦合器将所述单路偏振交织光信号分成第一偏振交织光信号和第二偏振交织光信号；对所述第一偏振交织光信号和所述第二偏振交织光信号分别进行光带通滤波，获得多个偏振交织光信号；对所述多个偏振交织光信号进行光电转换以及功率放大，得到多个毫米波；将所述多个毫米波通过不同的天线向用户端进行辐射，使所述用户端获得所述复用光载毫米波。8.根据权利要求7所述的光载毫米波感知融合通信方法，其特征在于，所述对所述第一偏振交织光信号和所述第二偏振交织光信号分别进行光带通滤波，获得多个偏振交织光信号，包括：将所述第一偏振交织光信号输入至第一光带通滤波器，过滤第一本振光边带信号，得到感知偏振交织光信号；将所述第二偏振交织光信号输入至第二光带通滤波器，过滤第二本振光边带信号，得到通信偏振交织光信号。9.根据权利要求8所述的光载毫米波感知融合通信方法，其特征在于，所述对所述多个偏振交织光信号进行光电转换以及功率放大，得到多个毫米波，包括：由第一光电探测器对所述感知偏振交织光信号进行光电转换，并经过第一功率放大器进行放大，得到感知毫米波；由第二光电探测器对所述通信偏振交织光信号进行光电转换，并经过第二功率放大器进行放大，得到通信毫米波。10.根据权利要求9所述的光载毫米波感知融合通信方法，其特征在于，所述将所述多个毫米波通过不同的天线向用户端进行辐射，使所述用户端获得所述复用光载毫米波，包括：分别将所述感知毫米波通过第一天线向用户端进行辐射，所述通信毫米波通过第二天线向所述用户端进行辐射；所述用户端通过第四天线接收所述感知毫米波和所述通信毫米波组成的所述复用光载毫米波。11.根据权利要求10所述的光载毫米波感知融合通信方法，其特征在于，所述对所述多路偏振交织光信号中的单路偏振交...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏，雷明政，华炳昌，李爱杰，张教，蔡沅成，邹昱聪，余建军，
申请(专利权)人：网络通信与安全紫金山实验室，
类型：发明
国别省市：