一种高线性度的全双工光载射频系统

doi:10.12263/DZXB.20210268

电子学报 ›› 2021, Vol. 49 ›› Issue (10): 1913-1919.DOI: 10.12263/DZXB.20210268

所属专题：无线光通信及其组网技术

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一种高线性度的全双工光载射频系统

王瑞琼, 樊养余, 王鑫圆, 谭佳俊, 高永胜

西北工业大学电子信息学院，陕西西安 710072

收稿日期:2021-02-23 修回日期:2021-06-18 出版日期:2021-11-30
- 作者简介:
- 王瑞琼女，1996年1月生，陕西西安人.现为西北工业大学电子信息学院博士研究生.主要从事微波光子信号处理、光载射频通信等方面的研究工作. E-mail:wang_ruiq@163.com;
  樊养余男，1962年4月生，陕西蓝田人.现为西北工业大学电子信息学院教授、博士生导师.主要从事虚拟现实技术、数字信号处理理论与应用等方面的研究工作. E-mail:fan_yangyu@nwpu.edu.cn
  王鑫圆男，1997年6月生，山西晋城人.现为西北工业大学电子信息学院硕士研究生.主要从事微波光子信号处理、微波光子雷达等方面的研究工作. E-mail:wangxinyuan@mail.nwpu.edu.cn
  谭佳俊男，1999年3月生，陕西渭南人.现为西北工业大学电子信息学院硕士研究生.主要从事微波光子信号处理、微波光子雷达方面的研究工作. E-mail:tanjiajun@mail.nwpu.edu.cn
  高永胜（通信作者）男，1989年9月生，河南漯河人.现为西北工业大学副教授、研究生导师.主要从事微波光子信号处理、光载射频通信、微波光子卫星通信、微波光子雷达等方面的研究工作. E-mail:ysgao@nwpu.edu.cn
- 基金资助:
- 国家自然科学基金 (61701412); 全国博士后创新人才支持计划 (BX201700197); 中国博士后科学基金 (2017M623238)

A High Linearity Full-duplex Radio over Fiber System

WANG Rui-qiong, FAN Yang-yu, WANG Xin-yuan, TAN Jia-jun, GAO Yong-sheng

School of Electronics and Information, Northwestern Polytechnical University, Xi’an, Shaanxi 710072, China

Received:2021-02-23 Revised:2021-06-18 Online:2021-11-30 Published:2021-10-25
- Supported by:
- National Natural Science Foundation of China (61701412); National Postdoctoral Innovative Talent Support Program (BX201700197); China Postdoctoral Science Foundation (2017M623238)

摘要/Abstract

摘要：

本文提出了一种高线性度的全双工光载射频系统.该系统克服了下行链路三阶交调失真与周期性功率衰落的影响，同时对上行链路进行波长重用，简化了基站的成本和复杂度，实现了高线性度的全双工光载射频系统.实验结果表明，与基于单个马增调制器的常规系统相比，本系统下行链路中三阶交调失真得到明显抑制，克服了光纤色散引起的功率衰落，系统无杂散动态范围提高17dB，宽带信号的星座图和误差矢量幅度改善明显，另外，上行链路可以实现稳定的波长重用及宽带信号传输.

关键词: 光载射频系统, 全双工, 三阶交调失真, 光纤色散, 波长重用

Abstract:

In this paper, a full-duplex radio over fiber system with high linearity is proposed. The system overcomes the influence of the third-order intermodulation distortion and the periodic power fading in the downlink. At the same time, wavelength reuse is used in the uplink, which simplifies the complexity of the base station. A full duplex radio over fiber system with high linearity is realized. The experimental results show that compared with the conventional system based on single Mach Zehnder modulator, the third-order intermodulation distortion in the downlink of the proposed system is obviously suppressed and the influence of fiber dispersion is overcome, the spurious free dynamic range of the system is improved by 17dB, and the constellation and error vector amplitude of broadband RF signal are improved significantly. In addition, the uplink can achieve stable wavelength reuse and modulation transmission.

Key words: radio over fiber system, full-duplex, third-order intermodulation distortion, fiber dispersion, wavelength reuse

中图分类号:

TN29

王瑞琼, 樊养余, 王鑫圆, 谭佳俊, 高永胜. 一种高线性度的全双工光载射频系统[J]. 电子学报, 2021, 49(10): 1913-1919.

WANG Rui-qiong, FAN Yang-yu, WANG Xin-yuan, TAN Jia-jun, GAO Yong-sheng. A High Linearity Full-duplex Radio over Fiber System[J]. Acta Electronica Sinica, 2021, 49(10): 1913-1919.

图/表 8

图1 系统原理图

图2 两种链路输出电谱对比图

图3 两种链路频响图

图4 两种RoF链路SFDR对比图

图5 2种RoF链路输出的矢量信号电谱及星座图对比

图6 高线性度全双工系统上行链路各阶段光谱图

图7 上行链路输出的RF矢量信号电谱及星座图

表1 本方案与已有方案对比

参考文献	SFDR提升（dB）	周期性功率衰落是否完全抑制	系统带宽是否有限制	是否实现波长重用	RF频率、光纤长度是否可调谐
文献［14］	10.25	否	否	否	否
文献［15］	11	否	是	否	否
文献［16］	15	是	是	否	是
文献［18］	14.5	是	否	否	否
文献［19］	15	无	否	是	是
本文	17	是	否	是	是

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