零差接收是什么

liuliuQA2021-04-19 12:51:21阅读(...)

零差接收是在相干光光纤通信系统中使本振光和信号光频率相同,二者的差拍信号频率分量基本等于基带信号的频率分量的接收方式。

零差接收是在相干光光纤通信系统中使本振光和信号光频率相同,二者的差拍信号频率分量基本等于基带信号的频率分量的接收方式。

零差接收是什么

简介

零差系统不像外差系统那样必须采用可响应中频信号的光电检测器,其对检测器响应速率的要求和普通强度调制系统差不多。光零差探测因具有光谱利用率高的优点,在超密集型波分复用(UDWDM)中有重要的应用前景,人们开展了广泛的研究。但由于光相干探测对光源、光路、光器件的苛刻要求,至今还没有商用化的系统。究其原因,最主要有两点:一是光源线宽对信号解调的影响;第二是光波长很短,接收系统中相移对环境敏感所造成的不稳定。

历史

在 80 年代后期,人们提出了所谓相位分集探测方法。在理想情况下,可以消除光源相位抖动对探测的影响。但这种方案对光混合器相移的漂移、接收装置两路光程不平衡的漂移无能为力。2000 年以后,随着数字信号处理器((DSP)的快速发展,人们提出了基于 DSP 的相位估计方法,在大大降低对光学元件要求的前提下,通过电子信号处理实现相位分集。但这种方法的不足是在高码速情况下,目前的 DSP 技术尚不能胜任实时处理。不论哪种方案,环境因素造成接收器光路相移的抖动都是影响系统实用化的重要因素。

分类

从结构来分,零差接收有两大类。一类是用光锁相环使两光源不但同频,而且同相。这种方法的接收灵敏度比外差接收高 3dB,产生的差拍信号就是基带信号。其缺点一是必须使用谱线宽度极窄的激光器作光源,二是实现光锁相环的技术难度极大。另一类零差系统和外差系统一样只进行频率跟踪,用相位分集接收的方法来消除相位漂移的影响。这种方法对激光器谱线宽度的要求和接收灵敏度的要求都和外差系统差不多。

图是平衡型光零差相移键控传输系统方框图。所使用的平衡型光相干检测器,既作信号检测器又作相位检测器。由于没有进行载波恢复,必须采用不完全相位调制以传输一定的载波分量。这种方法的优点是结构简单,稳定性较好。缺点是由于必须滤除数据信号对本振的干扰,只能使用带宽较窄的环路滤波器,其相位跟踪速度慢。这就要求光源的谱线宽度比通常的将信号检测和相位检测回路分开的方法窄 1 至 2 个数量级(如将两回路分开需用光 90 度移相网络,结构复杂,稳定性不容易提高。

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