專利名稱：產(chǎn)生發(fā)送和接收高階光ofdm-nmsk信號(hào)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種產(chǎn)生發(fā)送和接收高階光0FDM-NMSK信 號(hào)的裝置。
背景技術(shù)：
近期的研究表明，正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信號(hào)同樣也能應(yīng)用在長距離的光纖通信系統(tǒng)中[Jean Armstrong. , OFDM for Optical Communications. JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. 27， NO. 3， FEBRUARY 1，2009, 189-204]，是考慮OFDM結(jié)合調(diào)制技術(shù)能抵抗光纖色散和偏振模色散的 影響，尤其是能用來補(bǔ)償鏈路長度不確定的WDM光交換網(wǎng)絡(luò)中的色散。與傳統(tǒng)意義上的單 邊帶調(diào)制(SSB)格式相比，利用光纖傳輸?shù)腛FDM-over-fiber系統(tǒng)具有下列優(yōu)勢(shì)首先， 0FDM系統(tǒng)中副載波頻譜相互交疊，因此具有高的頻帶利用率；其次，利用0FDM技術(shù)可以克 服光纖通信信道中的嚴(yán)重色散影響，尤其是偏振模色散能被有效地消除；再次，由于光纖 0FDM系統(tǒng)的接收機(jī)部分采用FFT/IFFT技術(shù)，因此信號(hào)的處理速度快、計(jì)算復(fù)雜度低。然而，國內(nèi)外已見報(bào)道的關(guān)于高階光纖0FDM系統(tǒng)僅僅局限在結(jié)合高階相移鍵 控(NPSK)調(diào)制技術(shù)或高階正交振幅(NQAM)調(diào)制技術(shù)，沒有涉及結(jié)合高階最小頻移鍵控 (匪SK)調(diào)制技術(shù)?，F(xiàn)有的高階光纖0FDM系統(tǒng)中采用NPSK調(diào)制或NQAM調(diào)制時(shí)同幅度各信 號(hào)點(diǎn)之間將會(huì)出現(xiàn)相位調(diào)制偏移量不一致的現(xiàn)象，因此導(dǎo)致接收機(jī)中實(shí)現(xiàn)相位解調(diào)的數(shù)字 信號(hào)處理過程變得復(fù)雜。而為了消除NPSK調(diào)制或NQAM調(diào)制后同幅度信號(hào)點(diǎn)存在的相位 “對(duì)角線過渡”現(xiàn)象，本發(fā)明提出一種結(jié)合匪SK調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生光0FDM-MSK信號(hào)的方法及裝 置，結(jié)合匪SK調(diào)制消除了同幅度信號(hào)點(diǎn)存在的相位“對(duì)角線過渡”現(xiàn)象，即相位變化的最大 值為90度，而不是NPSK調(diào)制或NQAM調(diào)制后相位變化的最大值為180度；并且實(shí)現(xiàn)了在符 號(hào)的轉(zhuǎn)移點(diǎn)兩個(gè)幅度分量要么同相要么相差180度，而不是高階NPSK調(diào)制或高階NQAM調(diào) 制后兩個(gè)幅度分量要么同相要么相差多種角度的變化。因?yàn)樵诒疚奶岢龅墓?FDM-NMSK通 信系統(tǒng)中，同幅度信號(hào)碼元轉(zhuǎn)換時(shí)，相位變化連續(xù)，只存在90度的相位跳變，信號(hào)通過帶通 濾波器后包絡(luò)起伏小，性能得到改善。當(dāng)數(shù)據(jù)率增大時(shí)，這點(diǎn)尤為重要，因?yàn)橄辔坏倪B續(xù)跳 變可以簡(jiǎn)化接收機(jī)中相位解調(diào)的數(shù)字信號(hào)處理過程，此外該系統(tǒng)具有高階調(diào)制的特性可以 提高有限帶寬信道的通信容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述情況，提出一種在直接調(diào)制_檢測(cè)光0FDM通信系統(tǒng)中及相干調(diào) 制_檢測(cè)光0FDM通信系統(tǒng)中產(chǎn)生發(fā)送和接收光0FDM-NMSK信號(hào)的裝置。上述裝置實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn) 單，技術(shù)可行。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是在直接調(diào)制_檢測(cè)光0FDM通信系統(tǒng)中 及相干調(diào)制_檢測(cè)光0FDM通信系統(tǒng)中，分別結(jié)合匪SK調(diào)制產(chǎn)生光0FDM-NMSK信號(hào)的方法， 和匪SK解調(diào)接收光0FDM-NMSK信號(hào)的方法，設(shè)計(jì)0FDM-NMSK信號(hào)的產(chǎn)生發(fā)送裝置和接收裝置。1、在直接調(diào)制-檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)中
(1)所述產(chǎn)生發(fā)送裝置包括一個(gè)連續(xù)波激光器，一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)源，一個(gè)匪SK編碼器， 一個(gè)信號(hào)解復(fù)用映射裝置，一個(gè)信號(hào)反向傅里葉變換裝置，一個(gè)并串變換裝置，一個(gè)數(shù)模變 換裝置，一個(gè)單電極電光調(diào)制器；其中
連續(xù)波激光器與單電極電光調(diào)制器的光輸入端相連，數(shù)據(jù)信號(hào)源與MSK編碼器相連， 匪SK編碼器與信號(hào)解復(fù)用映射裝置相連，信號(hào)解復(fù)用映射裝置與信號(hào)反向傅里葉變換裝置 相連，信號(hào)反向傅里葉變換裝置與并串變換裝置相連，并串變換裝置與數(shù)模變換裝置相連， 數(shù)模變換裝置與單電極電光調(diào)制器的電輸入端相連，單電極電光調(diào)制器的光輸出端輸出直 接調(diào)制_檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)中的光0FDM-NMSK信號(hào)。(2)所述接收裝置包括一個(gè)光電檢測(cè)二極管；一個(gè)模數(shù)變換裝置，一個(gè)串并變換 裝置，一個(gè)信號(hào)傅里葉變換裝置，一個(gè)信號(hào)解映射復(fù)用裝置，一個(gè)MSK解碼器，一個(gè)數(shù)據(jù)接 收器。其中
光信號(hào)輸入光電檢測(cè)二極管，光電檢測(cè)二極管與模數(shù)變換裝置相連，模數(shù)變換裝置與 串并變換裝置相連，串并變換裝置與信號(hào)傅里葉變換裝置相連，信號(hào)傅里葉變換裝置與信 號(hào)解映射復(fù)用裝置相連，信號(hào)解映射復(fù)用裝置與NMSK解碼器相連，NMSK解碼器與數(shù)據(jù)接收 器相連，數(shù)據(jù)接收器接收恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號(hào)。本發(fā)明中，所述連續(xù)波激光器用于產(chǎn)生光載波；數(shù)據(jù)信號(hào)源用于產(chǎn)生穩(wěn)定的數(shù)據(jù) 信號(hào)；匪SK編碼器用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行WSK編碼；信號(hào)解復(fù)用映射裝置、信號(hào)反向傅里葉 變換裝置、并串變換裝置和數(shù)模變換裝置實(shí)現(xiàn)將匪SK編碼的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電0FDM-NMSK信 號(hào)。所述單電極電光調(diào)制器實(shí)現(xiàn)將電0FDM-NMSK信號(hào)轉(zhuǎn)換成光0FDM-NMSK信號(hào)；光電檢測(cè) 二極管用于把光0FDM-NMSK信號(hào)轉(zhuǎn)換成電0FDM-NMSK信號(hào)；模數(shù)變換裝置、串并變換裝置、 信號(hào)傅里葉變換裝置和信號(hào)解映射復(fù)用裝置實(shí)現(xiàn)將電0FDM-NMSK信號(hào)恢復(fù)成匪SK編碼的 電信號(hào)；匪SK編碼器用于對(duì)WSK編碼的電信號(hào)進(jìn)行解碼；數(shù)據(jù)接收器用于接收解調(diào)后的電 信號(hào)。2、在相干調(diào)制-檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)中
(1)所述產(chǎn)生發(fā)送裝置包括一個(gè)連續(xù)波激光器，一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)源，一個(gè)匪SK編碼器， 一個(gè)信號(hào)解復(fù)用映射裝置，一個(gè)信號(hào)反向傅里葉變換裝置，一個(gè)并串變換裝置，兩個(gè)數(shù)模變 換裝置，一個(gè)90度光相位偏置器，兩個(gè)單電極電光調(diào)制器。其中
連續(xù)波激光器分成兩路，分別與第一單電極電光調(diào)制器和第二單電極電光調(diào)制器的光 輸入端相連，數(shù)據(jù)信號(hào)源與NMSK編碼器相連，MSK編碼器與信號(hào)解復(fù)用映射裝置相連，信號(hào) 解復(fù)用映射裝置與信號(hào)反向傅里葉變換裝置相連，信號(hào)反向傅里葉變換裝置與并串變換裝 置相連，并串變換裝置分成兩路分別與第一數(shù)模變換裝置和第二數(shù)模變換裝置相連，第一 數(shù)模變換裝置與第一單電極電光調(diào)制器的電輸入端相連，第二數(shù)模變換裝置與第二單電極 電光調(diào)制器的電輸入端相連，第二單電極電光調(diào)制器的光信號(hào)輸出端與90度光相位偏置 器相連；第一單電極電光調(diào)制器的光信號(hào)輸出端與90度光相位偏置器的輸出端合并輸出 相干調(diào)制_檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)中的光0FDM-NMSK信號(hào)；
(2)所述的接收裝置包括一個(gè)連續(xù)波激光器，一個(gè)90度光相位偏置器，兩個(gè)光信號(hào)耦 合器，四個(gè)光電檢測(cè)二極管，一個(gè)模數(shù)變換裝置，一個(gè)串并變換裝置，一個(gè)信號(hào)傅里葉變換裝置，一個(gè)信號(hào)解映射復(fù)用裝置，一個(gè)匪SK解碼器，一個(gè)數(shù)據(jù)接收器。其中
光信號(hào)分成兩路分別輸入第一光信號(hào)耦合器的一個(gè)輸入端和第二光信號(hào)耦合器的一 個(gè)輸入端，連續(xù)波激光器的輸出光信號(hào)分成兩路，一路連接第一光信號(hào)耦合器，另一路連 接90度光相位偏置器，90度光相位偏置器與第二光信號(hào)耦合器相連，第一光信號(hào)耦合器的 兩個(gè)輸出端分別連接光第一電檢測(cè)二極管和第二光電檢測(cè)二極管，第二光信號(hào)耦合器的兩 個(gè)輸出端分別連接第三光電檢測(cè)二極管和第四光電檢測(cè)二極管，第一光電檢測(cè)二極管和第 二光電檢測(cè)二極管輸出的電信號(hào)和第三光電檢測(cè)二極管和第四光電檢測(cè)二極管輸出的電 信號(hào)合并輸入到模數(shù)變換裝置，模數(shù)變換裝置與串并變換裝置相連，串并變換裝置與信號(hào) 傅里葉變換裝置相連，信號(hào)傅里葉變換裝置與信號(hào)解映射復(fù)用裝置相連，信號(hào)解映射復(fù)用 裝置與匪SK解碼器相連，匪SK解碼器與數(shù)據(jù)接收器相連；數(shù)據(jù)接收器接收恢復(fù)的數(shù)據(jù)信 號(hào)。本發(fā)明中，連續(xù)波激光器用于產(chǎn)生光載波；數(shù)據(jù)信號(hào)源用于產(chǎn)生穩(wěn)定的數(shù)據(jù)信 號(hào)；WSK編碼器用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行WSK編碼；信號(hào)解復(fù)用映射裝置、信號(hào)反向傅里葉 變換裝置、并串變換裝置和數(shù)模變換裝置實(shí)現(xiàn)將匪SK編碼的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電0FDM-NMSK 信號(hào)；90度光相位偏置器實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的90度相位偏置；單電極電光調(diào)制器實(shí)現(xiàn)將電 0FDM-NMSK信號(hào)轉(zhuǎn)換成光0FDM-NMSK信號(hào)；光電檢測(cè)二極管用于把光0FDM-NMSK信號(hào)轉(zhuǎn)換 成電0FDM-NMSK信號(hào)；光信號(hào)耦合器用于耦合光信號(hào)；模數(shù)變換裝置、串并變換裝置、信號(hào) 傅里葉變換裝置和信號(hào)解映射復(fù)用裝置實(shí)現(xiàn)將電0FDM-NMSK信號(hào)恢復(fù)成匪SK編碼的電信 號(hào)；匪SK編碼器用于對(duì)WSK編碼的電信號(hào)進(jìn)行解碼；數(shù)據(jù)接收器用于接收解調(diào)后的電信 號(hào)。本發(fā)明中，所述的光0FDM-NMSK信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置可以直接應(yīng)用到光信號(hào)傳輸系 統(tǒng)的發(fā)送端，所述的光0FDM-NMSK信號(hào)接收裝置可以直接應(yīng)用到光信號(hào)傳輸系統(tǒng)的接收 端，其目的都是增加通信容量，改善直接調(diào)制_檢測(cè)高階光OFDM通信系統(tǒng)和相干調(diào)制_檢 測(cè)高階光OFDM通信系統(tǒng)中光OFDM信號(hào)的性能和簡(jiǎn)化接收機(jī)中解調(diào)信號(hào)的處理過程。本發(fā)明提出的結(jié)合高階匪SK調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生光0FDM-NMSK信號(hào)的方法及裝置，結(jié)合 匪SK調(diào)制消除了同幅度信號(hào)點(diǎn)的相位存在“對(duì)角線過渡”現(xiàn)象，即相位變化的最大值為90 度，而不是NPSK調(diào)制或NQAM調(diào)制后相位變化的最大值為180度；并且實(shí)現(xiàn)了在符號(hào)的轉(zhuǎn)移 點(diǎn)兩個(gè)幅度分量要么同相要么相差180度，而不是高階NPSK調(diào)制或高階NQAM調(diào)制后兩個(gè) 幅度分量要么同相要么相差多種角度的變化。因?yàn)樵诒景l(fā)明提出的光0FDM-NMSK通信系統(tǒng) 中具有高階調(diào)制的特性，所以在當(dāng)數(shù)據(jù)率增大時(shí)可以提高有限帶寬信道的通信容量。按照本發(fā)明實(shí)現(xiàn)光0FDM-NMSK信號(hào)的產(chǎn)生發(fā)送和接收方法，從而使得接收機(jī)中數(shù) 字信號(hào)處理過程變得簡(jiǎn)單且可行，而且產(chǎn)生的光0FDM-NMSK同幅度信號(hào)通過帶通濾波器后 包絡(luò)起伏小，此外產(chǎn)生的光0FDM-NMSK信號(hào)具有高階調(diào)制的特性從而通信容量得到增加。 本發(fā)明所采用的元件都是通用的光纖通信元件，從而實(shí)現(xiàn)了價(jià)格低廉、技術(shù)可行的目的，本 發(fā)明所產(chǎn)生的光0FDM-NMSK信號(hào)是可以通過常規(guī)光OFDM信號(hào)檢測(cè)方式的接收機(jī)進(jìn)行信號(hào) 檢測(cè)的，從而可用于常規(guī)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)。


圖1為本發(fā)明中直接調(diào)制-檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)的發(fā)送端結(jié)構(gòu)。
圖2為本發(fā)明中直接調(diào)芾圖3為本發(fā)明中相干調(diào)芾圖4為本發(fā)明中相干調(diào)芾圖5為本發(fā)明中直接調(diào)芾圖6為本發(fā)明中相干調(diào)芾圖7為本發(fā)明中直接調(diào)芾圖8為本發(fā)明中相干調(diào)芾
-檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)的接收端結(jié)構(gòu)。 -檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)的發(fā)送端結(jié)構(gòu)。 -檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)的接收端結(jié)構(gòu)。 -檢測(cè)系統(tǒng)中光0FDM-NMSK信號(hào)的光譜圖。 -檢測(cè)系統(tǒng)中光0FDM-NMSK信號(hào)的光譜圖。 -檢測(cè)系統(tǒng)中光0FDM-NMSK信號(hào)的星座分布和軌跡圖, -檢測(cè)系統(tǒng)中光0FDM-NMSK信號(hào)的星座分布和軌跡圖,
具體實(shí)施例方式如圖1所示，直接調(diào)制-檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)的產(chǎn)生發(fā)送端裝置，由連續(xù) 波激光器11和數(shù)據(jù)加載模塊組成。其中，數(shù)據(jù)加載模塊包括數(shù)據(jù)信號(hào)源12，匪SK編碼器 13，信號(hào)解復(fù)用映射裝置14，信號(hào)反向傅里葉變換裝置15，并串變換裝置16，數(shù)模變換裝置 17，單電極電光調(diào)制器18。通過采用一個(gè)單電極電光調(diào)制器18實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加載功能，進(jìn)一 步實(shí)現(xiàn)電0FDM-NMSK信號(hào)向光OFDM-NMSK信號(hào)轉(zhuǎn)換。其連接方式和工作步驟是連續(xù)波激光 器11與單電極電光調(diào)制器18的光輸入端相連，數(shù)據(jù)信號(hào)源12與MSK編碼器13相連，匪SK 編碼器13與信號(hào)解復(fù)用映射裝置14相連，信號(hào)解復(fù)用映射裝置14與信號(hào)反向傅里葉變換 裝置15相連，信號(hào)反向傅里葉變換裝置15與并串變換裝置16相連，并串變換裝置16與數(shù) 模變換裝置17相連，數(shù)模變換裝置17與單電極電光調(diào)制器18的電輸入端相連。單電極電 光調(diào)制器18的光輸出端輸出直接調(diào)制-檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)中的光0FDM-NMSK信 號(hào)。如圖2所示，直接調(diào)制-檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)的接收端裝置，包括
光電檢測(cè)二極管21，模數(shù)變換裝置22，串并變換裝置23，信號(hào)傅里葉變換裝置24，信號(hào) 解映射復(fù)用裝置25，匪SK解碼器26，數(shù)據(jù)接收器27。光電檢測(cè)二極管21實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)轉(zhuǎn) 換之后，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電0FDM-NMSK信號(hào)向輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換。其連接方式和工作步驟是 光信號(hào)輸入光電檢測(cè)二極管21，光電檢測(cè)二極管21與模數(shù)變換裝置22相連，模數(shù)變換裝置 22與串并變換裝置23相連，串并變換裝置23與信號(hào)傅里葉變換裝置24相連，信號(hào)傅里葉 變換裝置24與信號(hào)解映射復(fù)用裝置25相連，信號(hào)解映射復(fù)用裝置25與匪SK解碼器26相 連，匪SK解碼器26與數(shù)據(jù)接收器27相連。數(shù)據(jù)接收器27接收恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號(hào)。如圖3所示，相干調(diào)制-檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)的發(fā)送端裝置，由連續(xù)波激 光器31和數(shù)據(jù)加載模塊組成。其中，數(shù)據(jù)加載模塊包括數(shù)據(jù)信號(hào)源32，NMSK編碼器33，信 號(hào)解復(fù)用映射裝置34，信號(hào)反向傅里葉變換裝置35，并串變換裝置36，第一數(shù)模變換裝置 37，第二數(shù)模變換裝置38，第一單電極電光調(diào)制器39，第二單電極電光調(diào)制器40，90度光相 位偏置器41。通過采用兩個(gè)個(gè)單電極電光調(diào)制器39和40實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加載功能，進(jìn)一步實(shí) 現(xiàn)電0FDM-NMSK信號(hào)向光0FDM-NMSK信號(hào)轉(zhuǎn)換。其連接方式和工作步驟是連續(xù)波激光器 3分成兩路分別與第一單電極電光調(diào)制器39和第二單電極電光調(diào)制器40的光輸入端相連， 數(shù)據(jù)信號(hào)源32與匪SK編碼器33相連，MSK編碼器33與信號(hào)解復(fù)用映射裝置34相連，信 號(hào)解復(fù)用映射裝置34與信號(hào)反向傅里葉變換裝置35相連，信號(hào)反向傅里葉變換裝置35與 并串變換裝置36相連，并串變換裝置36分成兩路分別與第一數(shù)模變換裝置37和第二數(shù)模 變換裝置38相連，第一數(shù)模變換裝置37與第一單電極電光調(diào)制器39的電輸入端相連，第二數(shù)模變換裝置38與第二單電極電光調(diào)制器40的電輸入端相連，第二單電極電光調(diào)制器 40的光信號(hào)輸出端與90度光相位偏置器41相連。第一單電極電光調(diào)制器39的光信號(hào)輸 出端與90度光相位偏置器41的輸出端合并輸出相干調(diào)制-檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)中 的光0FDM-NMSK信號(hào)。如圖4所示，相干調(diào)制-檢測(cè)光0FDM-NMSK通信系統(tǒng)的接收端裝置，包括 連續(xù)波激光器41，90度光相位偏置器42，第一光信號(hào)耦合器43，第二光信號(hào)耦合器44，
第一光電檢測(cè)二極管45，第二光電檢測(cè)二極管46，第三光電檢測(cè)二極管47，第四光電檢測(cè) 二極管48，模數(shù)變換裝置49，串并變換裝置50，信號(hào)傅里葉變換裝置51，信號(hào)解映射復(fù)用裝 置52，MSK解碼器53，3數(shù)據(jù)接收器54。其連接方式和工作步驟是光信號(hào)分成兩路分別輸 入第一光信號(hào)耦合器43的一個(gè)輸入端和第二光信號(hào)耦合器44的一個(gè)輸入端，連續(xù)波激光 器41的輸出光信號(hào)分成兩路，一路連接第一光信號(hào)耦合器43，另一路連接90度光相位偏 置器42，90度光相位偏置器42與第二光信號(hào)耦合器44相連，第一光信號(hào)耦合器43的兩個(gè) 輸出端分別連接第一光電檢測(cè)二極管45和第二光電檢測(cè)二極管46，第二光信號(hào)耦合器44 的兩個(gè)輸出端分別連接第三光電檢測(cè)二極管47和第四光電檢測(cè)二極管48，第一光電檢測(cè) 二極管45和第二光電檢測(cè)二極管46輸出的電信號(hào)和第三光電檢測(cè)二極管47和第四光電 檢測(cè)二極管48輸出的電信號(hào)合并輸入到模數(shù)變換裝置49，模數(shù)變換裝置49與串并變換裝 置50相連，串并變換裝置50與信號(hào)傅里葉變換裝置51相連，信號(hào)傅里葉變換裝置51與信 號(hào)解映射復(fù)用裝置52相連，信號(hào)解映射復(fù)用裝置52與匪SK解碼器53相連，匪SK解碼器 53與數(shù)據(jù)接收器54相連。數(shù)據(jù)接收器54接收恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號(hào)。圖5為本發(fā)明中直接調(diào)制_檢測(cè)系統(tǒng)中光0FDM_NMSK(N=4)信號(hào)的光譜圖，圖6為 本發(fā)明中相干調(diào)制-檢測(cè)系統(tǒng)中光0FDM-NMSK信號(hào)的光譜圖，圖7為本發(fā)明中直接調(diào)制-檢 測(cè)系統(tǒng)中光0FDM-NMSK信號(hào)的星座分布和軌跡圖，圖8為本發(fā)明中相干調(diào)制-檢測(cè)系統(tǒng)中 光0FDM-NMSK信號(hào)的星座分布和軌跡圖。本方法適合于2. 5Gbit/s, 10Gbit/s, 40Gbit/s, 100Gbit/s以及其它速率的光通 信系統(tǒng)中產(chǎn)生和接收光0FDM-NMSK信號(hào)的新方法及裝置，其的N為2的指數(shù)倍變化本方法 及裝置依然有效，用于提高直接調(diào)制_檢測(cè)光OFDM通信系統(tǒng)和相干調(diào)制_檢測(cè)光OFDM通 信系統(tǒng)中傳輸信號(hào)的容量。本發(fā)明采用的光電器件能實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性和低價(jià)格。總之，本發(fā)明能用較低的成本產(chǎn)生高頻譜效率的光0FDM-NMSK信號(hào)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，光 學(xué)性能穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)容易。
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權(quán)利要求
一種產(chǎn)生發(fā)送和接收高階光OFDM NMSK信號(hào)的裝置,包括所述信號(hào)的產(chǎn)生發(fā)送裝置和接收裝置，其特征在于(1)、在直接調(diào)制 檢測(cè)光OFDM NMSK通信系統(tǒng)中(a)所述產(chǎn)生發(fā)送裝置包括一個(gè)連續(xù)波激光器，一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)源，一個(gè)NMSK編碼器，一個(gè)信號(hào)解復(fù)用映射裝置，一個(gè)信號(hào)反向傅里葉變換裝置，一個(gè)并串變換裝置，一個(gè)數(shù)模變換裝置，一個(gè)單電極電光調(diào)制器；其中所述連續(xù)波激光器與單電極電光調(diào)制器的光輸入端相連，數(shù)據(jù)信號(hào)源與MSK編碼器相連，NMSK編碼器與信號(hào)解復(fù)用映射裝置相連，信號(hào)解復(fù)用映射裝置與信號(hào)反向傅里葉變換裝置相連，信號(hào)反向傅里葉變換裝置與并串變換裝置相連，并串變換裝置與數(shù)模變換裝置相連，數(shù)模變換裝置與單電極電光調(diào)制器的電輸入端相連，單電極電光調(diào)制器的光輸出端輸出直接調(diào)制 檢測(cè)光OFDM NMSK通信系統(tǒng)中的光OFDM NMSK信號(hào)；(b)所述接收裝置包括一個(gè)光電檢測(cè)二極管；一個(gè)模數(shù)變換裝置，一個(gè)串并變換裝置，一個(gè)信號(hào)傅里葉變換裝置，一個(gè)信號(hào)解映射復(fù)用裝置，一個(gè)MSK解碼器，一個(gè)數(shù)據(jù)接收器；其中光信號(hào)輸入所述光電檢測(cè)二極管，光電檢測(cè)二極管與模數(shù)變換裝置相連，模數(shù)變換裝置與串并變換裝置相連，串并變換裝置與信號(hào)傅里葉變換裝置相連，信號(hào)傅里葉變換裝置與信號(hào)解映射復(fù)用裝置相連，信號(hào)解映射復(fù)用裝置與NMSK解碼器相連，NMSK解碼器與數(shù)據(jù)接收器相連，數(shù)據(jù)接收器接收恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號(hào)；(2)在相干調(diào)制 檢測(cè)光OFDM NMSK通信系統(tǒng)中 (a)所述產(chǎn)生發(fā)送裝置包括一個(gè)連續(xù)波激光器，一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)源，一個(gè)NMSK編碼器，一個(gè)信號(hào)解復(fù)用映射裝置，一個(gè)信號(hào)反向傅里葉變換裝置，一個(gè)并串變換裝置，兩個(gè)數(shù)模變換裝置，一個(gè)90度光相位偏置器，兩個(gè)單電極電光調(diào)制器；其中所述連續(xù)波激光器分成兩路，分別與第一單電極電光調(diào)制器和第二單電極電光調(diào)制器的光輸入端相連，數(shù)據(jù)信號(hào)源與NMSK編碼器相連，MSK編碼器與信號(hào)解復(fù)用映射裝置相連，信號(hào)解復(fù)用映射裝置與信號(hào)反向傅里葉變換裝置相連，信號(hào)反向傅里葉變換裝置與并串變換裝置相連，并串變換裝置分成兩路分別與第一數(shù)模變換裝置和第二數(shù)模變換裝置相連，第一數(shù)模變換裝置與第一單電極電光調(diào)制器的電輸入端相連，第二數(shù)模變換裝置與第二單電極電光調(diào)制器的電輸入端相連，第二單電極電光調(diào)制器的光信號(hào)輸出端與90度光相位偏置器相連；第一單電極電光調(diào)制器的光信號(hào)輸出端與90度光相位偏置器的輸出端合并輸出相干調(diào)制 檢測(cè)光OFDM NMSK通信系統(tǒng)中的光OFDM NMSK信號(hào)；(b)所述的接收裝置包括一個(gè)連續(xù)波激光器，一個(gè)90度光相位偏置器，兩個(gè)光信號(hào)耦合器，四個(gè)光電檢測(cè)二極管，一個(gè)模數(shù)變換裝置，一個(gè)串并變換裝置，一個(gè)信號(hào)傅里葉變換裝置，一個(gè)信號(hào)解映射復(fù)用裝置，一個(gè)NMSK解碼器，一個(gè)數(shù)據(jù)接收器；其中光信號(hào)分成兩路分別輸入第一光信號(hào)耦合器的一個(gè)輸入端和第二光信號(hào)耦合器的一個(gè)輸入端，連續(xù)波激光器的輸出光信號(hào)分成兩路,一路連接第一光信號(hào)耦合器，另一路連接90度光相位偏置器，90度光相位偏置器與第二光信號(hào)耦合器相連，第一光信號(hào)耦合器的兩個(gè)輸出端分別連接光第一電檢測(cè)二極管和第二光電檢測(cè)二極管，第二光信號(hào)耦合器的兩個(gè)輸出端分別連接第三光電檢測(cè)二極管和第四光電檢測(cè)二極管，第一光電檢測(cè)二極管和第二光電檢測(cè)二極管輸出的電信號(hào)和第三光電檢測(cè)二極管和第四光電檢測(cè)二極管輸出的電信號(hào)合并輸入到模數(shù)變換裝置，模數(shù)變換裝置與串并變換裝置相連，串并變換裝置與信號(hào)傅里葉變換裝置相連，信號(hào)傅里葉變換裝置與信號(hào)解映射復(fù)用裝置相連，信號(hào)解映射復(fù)用裝置與NMSK解碼器相連，NMSK解碼器與數(shù)據(jù)接收器相連；數(shù)據(jù)接收器接收恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種產(chǎn)生發(fā)送和接收高階光OFDM-NMSK信號(hào)的裝置。該裝置包括連續(xù)波激光器，數(shù)據(jù)信號(hào)源，NMSK編碼器，信號(hào)解復(fù)用映射裝置，信號(hào)反向傅里葉變換裝置，并串變換裝置，數(shù)模變換裝置，單電極電光調(diào)制器，光電檢測(cè)二極管，模數(shù)變換裝置，串并變換裝置，信號(hào)傅里葉變換裝置，信號(hào)解映射復(fù)用裝置，NMSK解碼器和數(shù)據(jù)接收器等主要部件，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方法新穎、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉。可用于提高直接調(diào)制-檢測(cè)光OFDM-MSK通信系統(tǒng)和相干調(diào)制-檢測(cè)光OFDM-MSK通信系統(tǒng)中傳輸光OFDM信號(hào)的通信容量和實(shí)現(xiàn)高階光OFDM-NMSK信號(hào)的解調(diào)。
文檔編號(hào)H04L27/32GK101945079SQ20101029199
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者方武良, 遲楠, 邵宇豐 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)