基于微波光子技术的微波信号参数提取

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1、国内图书分类号：TN929．1l国际图书分类号：621。39西南交通大学研究生学位论文密级：公开盆姓专二零一四年五月一令一幽，牛血月ClassifiedIndex：TN929．11U．D．C：621．39SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisMICROⅥ给VESIGNALPARAMETERESTIⅣ【ATl0NBASED0NMICROⅥ给：忱PHTONICSGrade：2011Candidate：WeinaCaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：SignalandI

2、nformationProcessingSupervisor：Prof．WeiPanMay．30，2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密囤，使用本授权书。(请在以上方框内打“、／”)学位论文作者签名：、暂谗积产指删撇：i獬日期：如t哗s虱§o

3、试日期：驯华．f／西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．基于OEO的选频和放大作用，设计了一个针对含有数据信息微波信号的载频提取的方案。实验方案针对未加数字信号时频率为10GI-Iz和9．1GHz的微波信号实现了载频提取，同时仿真方案针对载频分别为10GHz、20GHz，PRBS的数字速率为5Mbit／s的微波信号实现了载频提取。实验和仿真结果证明，该方案可以在一定带宽范围内对所接收未知载频的微波信号进行载频自适应盲提取，无须调节系统内器件的参数。2．设计了一种针对远程分布式微波信号接收的码元速率估计方案。仿真方案

4、实现了从60GHz的微波信号中提取出0．8GBaud和6GBaud的二进制伪随机码(PRBS)信号码元速率、从25GHz微波信号中提取出3GBaud的PRBS码元速率；同时，实验方案实现了从25GHz的微波信号中提取出3GBaud和5GBaud的PRBS码元速率。该光子型码元速率估计方案具有低损耗远程传输、便于分布式监控、分析频段高且独立于载频、强抗电磁干扰等优势。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中

5、作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：黹伟嘲产日期：沙l‘P．缉j胃3。讧．西南交通大学硕士研究生论文第1页摘要微波光子学作为一门交叉学科，以其系统和器件独特的优势(例如，低损耗、重量轻、高带宽、尺寸小、强抗电磁干扰和频率响应比较稳定等)，被广泛的应用于信号处理、民用通信、国防军事、航空航天和医疗等领域并发挥着至关重要的作用。尤其是近年来随着各种场景下采用的频段不断加大，微波光子技术在信号处理尤其是高速信号处理方面的应用也愈加广泛。本文针对通信中接收端微波信号的参数提取问题，设计了一种基于OEO(Optoelect

6、ronicoscillator)的微波信号载频提取的方法，同时设计了一种基于光子学的远程分布式微波信号接收的码元速率估计方法。具体研究内容、方法及结果如下：(1)基于OEO的高Q因子、频谱纯度高且具有选频和放大等特性，设计了一种针对含有数据信息微波信号进行载频提取的方法。首先，将接收到的微波信号对光载波进行载波抑制单边带调制，输出的光信号作为频移后的光载波经PM进入OEO环内进行载频提取；其次，在OEO环中采用受激布里渊散射效应(SBS)产生的具有极窄带宽的损耗谱等效于高Q微波光子滤波器，代替传统环路中的电带通滤波器，将光载波波长设置在SBS的损耗谱最低点，系统可使

7、要’恢复的载频信号在模式竞争中占有优势，当OEO稳定振荡时最终实现载频的提取和数据信息的抑制。实验验证了未加数字信号时对10GHz和9．1GHz的微波信号进行提取时方案的正确性，并通过对比载频分别为10GHz、20GHz，5Mbit／s的PRBS时OEO开环和闭环的仿真结果，证明了方案可以对一定带宽范围内含有数据信息的微波信号进行载频提取，且无需调节系统内器件的参数。(2)利用微波光子技术特性设计了对接收的分布式微波信号进行码元速率估计的方法。首先，远程终端将接收的微波信号经电光调制器对连续激光源进行载波抑制双边带调制，生成携带微波信号的两个光边带信号；此光信号