一种射频自干扰消除的全双工通信系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113162693A(43)申请公布日2021.07.23(21)申请号202110021246.7(22)申请日2021.01.08(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人王大勇李沛晗王云新杨锋戎路赵洁(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张慧(51)Int.Cl.H04B10/516(2013.01)H04B10/40(2013.01)H04B10/2513(2013.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种射频自干扰消除的全双工通信系统及方法(57)摘要本发明提出了一种射频自干扰消除的全双工通信系统及方法，属于射频自干扰消除和微波光子学技术领域，用于解决现有方法中功能单一和不能长距离光纤传输的缺点。具体包括通过双偏振双平行的马赫曾德尔电光调制器将信号转换到光域，通过对该电光调制器直流偏置电压的控制，使其工作在在特殊传输点，利用偏振分束器将该调制器输出的不同偏振态的信号分开：其中一路利用滤波器保留信号相应的边带，经光电探测器进行光电转换得到上变频信号用于信号发射；另外一路利用滤波器保留消除干扰后的信号的相应的边带，经光电探测器光电转换后得到下变频信号完成对接收信号的处理。本发明实现收发一体，且不仅能同时上、下变频，还能消除系统射频自干扰。CN113162693ACN113162693A权利要求书1/2页1.一种射频自干扰消除的全双工通信系统，其特征在于包括：射频源1(1)、射频源2(2)、激光器(3)、偏振控制器PC(4)、保偏光纤分路器(5)、双偏振双平行马赫曾德尔DP‑DPMZM调制器(6)、偏振分束器PBS(7)、OBPF1光学带通滤波器1(8)、PD1光电探测器1(9)、OBPF2光学带通滤波器2(10)、EDFA光纤放大器(11)、SMF单模光纤(12)、PD2光电探测器2(13)、电移相器(14)、电衰减器(15)、功分器(16)、电耦合器(17)；射频源1(1)用于提供中频信号，中频信号用于信号的传输；射频源2(2)用于提供本振信号，用于信号的变频；激光器(3)用于提供DP‑DPMZM调制器的光载波；功分器(16)用于提供两路信号，一路为发射信号，一路为参考信号，参考信号用于抵消干扰信号；激光器(3)的输出端与偏振控制器(4)的输入端相连，偏振控制器(4)的输出端与保偏光纤分路器(5)的输入端相连；光载波经保偏光纤分路器(5)分为两路，其中一个输出端与DP‑DPMZM调制器的上路X‑DPMZM的光输入端相连，另外一个输出端与DP‑DPMZM调制器的下路Y‑DPMZM的激光输入端相连；DP‑DPMZM调制器的上路X‑DPMZM有两个射频输入端口，射频源1(1)输出的射频信号作为中频信号(IF)与X‑DPMZM的一个射频输入端相连；射频源2(2)输出的射频信号作为本振信号(LO)与X‑DPMZM的另一个射频输入端相连；DP‑DPMZM调制器的下路Y‑DPMZM有两个射频输入端口；功分器(16)分出的参考信号依次通过电移相器(14)、电衰减器(15)，与射频源2(2)输出的本振信号经电耦合器(17)耦合，作为一射频源与Y‑DPMZM的一个射频输入端相连；接收天线接收到的信号作为另一射频源与Y‑DPMZM的另一个射频输入端相连；DP‑DPMZM调制器(6)的输出端与偏振分束器(7)的输入端相连；经DP‑DPMZM调制器调制后的调制信号经偏振分束器(7)分为两路，其中一路输出端与光电带通滤波器1(8)、光电探测器1(9)通过光纤依次相连，光电探测器1(9)的输出端与功分器(16)的输入端通过电缆相连；功分器(16)有两路输出，一个输出为发射信号，该输出端与发射天线相连；功分器(16)的另一路输出作为参考信号；偏振分束器(7)的另外一路输出端与光学带通滤波器2(10)、光纤放大器(11)、单模光纤(12)、光电探测器2(13)通过光纤依次连接，光电探测器2(13)输出消除干扰后的接收信号。2.一种射频自干扰消除的全双工通信方法，基于权利要求1所述的一种射频自干扰消除的全双工通信系统，其特征在于包括以下步骤：步骤1：激光器(3)输出的光信号经过偏振控制器(4)后由保偏光纤分路器(5)分成两路分别进入DP‑DPMZM调制器的X‑DPMZM路和Y‑DPMZM路，作为DP‑DPMZM调制器的光载波。步骤2：将射频源1(1)发出的中频信号输入X‑DPMZM路的一个子MZM，射频源2(2)发出的本振信号输入X‑DPMZM路的另一个子MZM；步骤3：通过控制X‑DPMZM的三个直流偏置电压，使其两个子MZM输出的信号均处于载波抑制双边带调制状态；步骤4：通过OBPF1(