带通采样数字相干接收机:自由运行本地振荡器在相位调制光纤传输中的应用

1 下载量 64 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 1.69MB PDF 举报
"这篇研究论文探讨了一种新颖的基于光纤的无线电(RoF)数字接收机架构,适用于相干异频检测。该架构采用带通采样技术,旨在解决传统接收机高采样率需求和前端硬件依赖的问题。特别是,研究人员针对独立自由运行的光学本地振荡器产生的频率偏移,修改了均匀带通采样定理。实验中,他们通过相位调制和数字信号处理辅助的RoF链路,展示了40Mbit/s的QPSK调制数据信号在2.4GHz射频载波频率下的实际演示。 本文的核心知识点包括: 1. 数字相干接收机:这种接收机利用数字信号处理技术进行相干解调,能够有效提高光通信系统的灵敏度和误码率性能,尤其是在长距离传输中。 2. 带通采样:带通采样是信号处理的一种方法,它只对信号的特定频带进行采样,而非全带宽。这种方法可以降低对采样率的要求,节省硬件资源,但需要正确处理由于频率偏移导致的问题。 3. 自由运行的本地振荡器激光器:在光纤通信系统中,本地振荡器(LO)用于与接收到的信号进行相干检测。自由运行意味着LO没有外同步,可能会产生频率漂移,这需要特别的补偿技术来保证系统性能。 4. 频率偏移:由于自由运行的LO产生的频率不稳定性,会导致接收信号与LO之间出现频率差,这会影响相干检测的效果。文中提出的方法修改了带通采样定理,以适应这种频率偏移。 5. 相位调制:这是一种光或无线电信号调制方式,通过改变信号的相位来携带信息。在RoF系统中,相位调制可以高效地利用频谱资源。 6. QPSK(四相相移键控):QPSK是一种常见的数字调制方式,通过改变信号的相位在四个可能的状态之间切换,每个状态代表两个比特的信息,从而实现高数据传输速率。 7. RoF(Radio-over-Fiber)技术:RoF是将无线电信号通过光纤传输的技术,能实现长距离、大容量的无线信号传输,并结合了光纤通信的高带宽和无线通信的灵活性。 8. 数字信号处理(DSP):在RoF链路中,DSP用于信号的解调、均衡、噪声抑制等,以改善信号质量和恢复原始数据。 这篇论文提出了一种创新的数字相干接收机设计,通过带通采样和对自由运行LO频率偏移的处理,降低了系统复杂性,同时在相位调制的RoF系统中实现了高效的数据传输。这一成果对于优化光纤通信系统和未来无线通信网络的性能具有重要意义。"