二進制編碼微波信號光子學生成研究.pdf

1、隨著無線傳輸系統(tǒng)的發(fā)展，人們對高速率編碼信號的需求越來越高。與電域調(diào)制過程中微波信號受到的諸多限制相比，在光域中生成微波并對微波信號進行處理具有大帶寬、低損耗、抗電磁干擾等優(yōu)點。近幾年來，人們在光子學領(lǐng)域?qū)ξ⒉ㄐ盘柧幋a的研究取得了諸多成果。本文便是針對光學生成編碼微波信號的方案展開研究。為了通過光域獲得編碼微波信號，研究了一種基于環(huán)形結(jié)構(gòu)的相位編碼微波信號生成方案，一種基于保偏光纖光柵(PM-FBG)的二元相位編碼微波信號產(chǎn)生方案以及一

2、種基于光譜整形及頻域-時域映射的二進制編碼微波信號產(chǎn)生方案。具體研究內(nèi)容如下:
　　分析了非相干光實現(xiàn)頻域-時域映射的原理，并對微波光子學中如何利用該原理進行了闡述。分析表明，時域上脈沖寬度僅與頻域上濾波帶寬及一階色散介質(zhì)的色散系數(shù)有關(guān)。
　　介紹了現(xiàn)階段光子學產(chǎn)生二元相位編碼微波信號方案，研究了兩種光生相位編碼微波信號方案，并展開理論和仿真研究。一種是基于環(huán)形結(jié)構(gòu)的相位編碼微波信號生成方案，其原理是通過入射光在環(huán)形結(jié)構(gòu)中順

3、逆時針方向上的不同調(diào)制方式，可在光耦合器輸出端得到不同功率的正負1階相位調(diào)制邊帶，經(jīng)與載波拍頻后，可得到相對應的相位信號，通過對DP-MZM的偏置電壓控制，可得到相位編碼信號;另一種是基于PM-FBG的二元相位編碼微波信號產(chǎn)生方案，其原理是PM-FBG在兩個偏振態(tài)上存在不同的反射譜，通過調(diào)節(jié)加載在偏振調(diào)制器上的二進制信號選擇不同的反射譜，從而對相位調(diào)制信號進行不同的濾波，通過光電探測器(PD)拍頻后得到與二進制信號對應的相位編碼微波信號

4、。利用OPTISYSTEM和MATLAB仿真實現(xiàn)了該方案。
　　探索研究了一種基于光譜整形及頻域-時域映射的二進制編碼微波信號產(chǎn)生方案，實現(xiàn)高頻率二進制編碼微波信號輸出。在該方案中，偏振調(diào)制器與偏振分束器兩路中的差分群時延器件及帶通濾波器組成編碼可控的光譜整形模塊;非相干光源經(jīng)光譜整形后通過色散模塊，完成頻域-時域的映射，得到二元編碼信號。當偏振分束器的一路斷開時，通過調(diào)節(jié)施加在偏振調(diào)制器上的電壓得到二元幅度鍵控編碼信號(BASK