[发明专利]采用相位分集接收相干光正交频分复用接入信号的系统

权利要求书

1.采用相位分集接收相干光正交频分复用接入信号的系统，包括发射端的数字信号通过串并变换、正交幅度调制、傅里叶逆变换、并串变换、添加固定长度的循环前缀、数模转换和射频上变换处理后，得到OFDM电信号；接收端接收的电信号通过射频下变换、模数转换、移除循环前缀和串并变换、信道估计、傅里叶变换、解调及并串变换处理后形成数据输出序列；其特征在于：还包括分布反馈式激光器（1）、相位调制器（2）、掺铒光纤放大器（3）、光学相位分集接收机（4）、光电探测器Ⅰ（5）、光电探测器Ⅱ（6）和相位估计模块（7）；其中：

所述相位调制器（2）接收所述OFDM电信号和分布反馈式激光器（1）发送的信号，经处理获得OOFDM信号，OOFDM信号通过标准单模光纤传输到掺铒光纤放大器（3），由掺铒光纤放大器（3）处理后输出光信号到光学相位分集接收机（4）中，光学相位分集接收机（4）将掺铒光纤放大器（3）处理后输入的光信号与其光学相位分集接收机（4）接收的本地混频光源进行光信号处理，处理后输出的信号分别通过光电探测器Ⅰ（5）和光电探测器Ⅱ（6）输入相位估计模块（7），相位估计模块（7）处理后输出电信号到接收端。

2.根据权利要求1所述采用相位分集接收相干光正交频分复用接入信号的系统，其特征在于：所述光学相位分集接收机（4）将掺铒光纤放大器（3）处理后输入的光信号与其光学相位分集接收机（4）接收的本地混频光源进行光信号处理的过程是：所述本地混频光源通过偏振控制器和四分之一波长晶片，以四分之一波长晶片的偏振轴为参照进行45度线性偏振处理，来自掺铒光纤放大器（3）的光信号则通过另一偏振控制器进行45度线性偏振处理；两路通过45度线性偏振处理后的光信号均通过半反射板，获得两路具有相同功率的光信号；其中一路光信号通过偏振分束器调整后输出两路具有相同功率和相位的光信号A和光信号B，另一路光信号通过另一偏振分束器调整后输出另两路具有相同功率和相互成90度相位差的光信号C和光信号D；光信号A和光信号D，光信号B和光信号C分别通过偏振控制器调整后，由光电探测器Ⅰ（5）和光电探测器Ⅱ（6）接收。

3.根据权利要求1所述采用相位分集接收相干光正交频分复用接入信号的系统，其特征在于：所述相位估计模块（7）进行的处理包括：

两路光电探测器输出的电流信号首先经过正交合并后，生成如下信号：

                         (3)

式中T为信号的采样周期，i为采样信号的序号，I_PD1和I_PD2分别为光电探测器Ⅰ（5）和光电探测器Ⅱ（6）的输出电流；

对E_r(iT)进行M阶功率运算，结果为：

                      (4)

式中P_LO和P_S分别为两路输入相位估计模块（7）的光信号的光功率，为经掺铒光纤放大器（3）处理后输出的光信号与本地混频光源之间的相位差；

然后，提取求和结果的相位信息，可得到：

      (5)

式中为噪声相位，将未进行噪声相位估计的信号相位，减去，得到信号的原始相位信息：

                          (6)。

4.根据权利要求3所述采用相位分集接收相干光正交频分复用接入信号的系统，其特征在于：所述I_PD1和I_PD2的计算结果如下：

                                     (1)

                                            (2)

式中I_PD1和I_PD2分别为光电探测器Ⅰ（5）和光电探测器Ⅱ（6）的输出电流，R为光电探测器Ⅰ和光电探测器Ⅱ的响应度，P_LO和P_S分别为本地混频光源和掺铒光纤放大器3处理后输出光信号的光功率，为掺铒光纤放大器3处理后输出光信号的相位，为经掺铒光纤放大器3处理后输出的光信号与本地混频光源之间的相位差理论值。