Multifunctional microwave signal generation and processing based...
本文标题为“基于等效相位调制的多功能微波信号生成与处理”,是一篇关于微波信号处理和生成方法的研究性论文。该论文由Yang Chen和Beiyue Weng共同撰写,首次发表于SPIE/COS Photonics Asia 2019会议上,论文编号为111920C,发表日期为2019年11月20日。文章所描述的技术基于光子学原理,利用等效相位调制(equivalent phase modulation)的方式来生成和处理多功能微波信号。 文章中介绍的关键组件为一双极化正交相移键控(DP-QPSK)调制器。DP-QPSK调制器包含两个平行的马赫-曾德尔调制器(DP-MZM),其中一个DP-MZM偏置工作为等效相位调制器(e-PM),而另一个DP-MZM偏置为抑制载波的单边带调制器(CS-SSB)。两个DP-MZM产生的两路光信号被合并并在光电探测器中进行检测。通过向两个DP-MZM施加不同的驱动信号,可以实现不同的功能。 当e-PM由直流信号驱动以实现光学载波的相位移动,同时CS-SSB调制器用于生成驱动射频信号的一阶光边带时,就实现了宽频带的微波移相器功能。该移相器能够向CS-SSB调制器所接收的电驱动信号中引入任意相位移动。此外,在特定的驱动条件下,CS-SSB调制器还能够产生其他功能。 为了更好地理解这一过程,我们需要深入了解以下几个关键概念: 1. 微波信号处理:微波信号处理是指对微波频率范围内的电磁信号进行调制、解调、放大、滤波等一系列操作的过程。这些操作对于无线通信、雷达系统以及射频识别(RFID)等领域至关重要。 2. 光子学(Photonics):光子学是研究光在信息处理、传感、探测等方面应用的科学和技术领域。在微波信号处理中,光子学方法可以利用光学组件实现对信号的操作和处理,通常具有很高的带宽和处理速度。 3. 双极化正交相移键控(DP-QPSK):DP-QPSK是一种复杂的调制格式,它可以在同一时间对两个正交偏振分量的相位进行调制。QPSK调制格式每符号可以携带2比特信息,而双极化则意味着垂直和水平两个偏振方向上的信号都进行了调制,从而极大提升了数据传输的效率。 4. 马赫-曾德尔调制器(MZM):MZM是一种电光调制器,它可以利用施加在其上的电信号来改变通过的光波的相位。MZM在光子学通信中用于调制光波的相位,进而编码信息。 5. 抑制载波的单边带调制(CS-SSB):CS-SSB调制是一种仅在光谱的一侧产生边带的调制方式,与常规双边带调制相比,它不包含载波分量,这样可以降低所需的带宽,并且减少对滤波器的要求。 6. 光电探测器:光电探测器是将光信号转换为电信号的设备,是光通信系统中的关键组件,用于将调制后的光信号恢复为电信号以进行进一步的处理。 通过上述技术,研究者们可以实现多功能微波信号的生成与处理,包括但不限于产生宽频带的相位移动,以及执行其他复杂的信号操作。这种基于等效相位调制的技术展现出在高速、高效率的微波信号处理领域的巨大潜力。
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