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MIMO雷达正交波形集设计_线性调频_相位编码混合波形_牛朝阳

MIMO雷达正交波形集设计_线性调频_相位编码混合波形_牛朝阳
MIMO雷达正交波形集设计_线性调频_相位编码混合波形_牛朝阳

卫星测控侦察中相位编码信号的调制识别

电子信息对抗技术?第22卷2007年11月第6期 徐海源,黄知涛,周一宇 卫星测控侦察中相位编码信号的调制识别 中图分类号:T N97111;T N92712 文献标志码:A 文章编号:C N51-1694(2007)06-0001-05 收稿日期:2007-06-06;修回日期:2007-06-29 基金项目:国防科技大学校预研基金 作者简介:徐海源(1979-),男,博士研究生,研究方向为通信信号侦察处理,综合电子战系统与技术;黄知涛(1976-),男,副教授,研究 方向为循环平稳信号理论与应用,通信信号侦察处理,阵列信号处理等;周一宇(1948-),男,教授,博导,研究方向为综合电子战技术、无源定位和空间信息处理等。 卫星测控侦察中相位编码信号的调制识别 徐海源,黄知涛,周一宇 (国防科技大学电子科学与工程学院,长沙410073) 摘要:针对卫星测控链路中常用的数字调相信号BPSK 、QPSK 、OQPSK (偏移QPSK )和UQPSK (非平衡QPSK )的调制识别问题,提出了基于二阶矩和相位差统计特性的分类算法。该方法首先以二倍码速率对复基带信号进行采样,然后利用能量归一化的二阶矩的模和相邻样点相位差绝对值的统计特性,分两个等级实现对这四种信号的分类。分析了载频偏移、相位误差以及成形脉冲对分类算法性能的影响,并通过计算机仿真验证了算法的有效性。关键词:调制识别;二阶矩;相位差;相位编码 A lgor ithm of M odul a ti on C l a ssi f i ca ti on of PSK S i gna ls i n Reconna iss ance of TTC XU Hai 2yuan,HUANG Zhi 2tao,ZHOU Yi 2yu (School of Electr onic Science and Engineering,Nati onal University of Defense Technol ogy,Changsha 410073,China ) Abstract:To investigate the aut omatic modulation recogniti on of Phase Shift Keying (PSK )sig 2nals widely used in TTC (Tracking,Telemetry and Control )of satellite links,such as BPSK,QPSK,OQPSK (Offset QPSK ),and UQPSK (Unbalanced QPSK ),an algorith m based on sec 2ond order moment and statistic of phase differences is p roposed .First,the received baseband comp lex signal is samp led with a double code rate .Then the modulus of second order moment,which is nor malized with the signal power,and the statistic of phase differences of adjacent sam 2p les are used t o classify the four signals in a hierarchical scheme .The effects of carrier frequen 2cy offset,carrier phase error and trans m itter pulse shape on the perfor mance of the algorithm are analyzed .Computer si m ulations show the efficiency of the p r oposed classificati on algorithm.Key words:modulation recogniti on;second order moment;phase difference;phase shift keying 1 引言 在通信侦察和软件无线电等应用中,卫星测控链路的调制识别(分类)具有重要意义。数字调相信号是卫星通信链路中应用广泛的调制类型。根据对已有国内外典型中低轨卫星测控体制分析,常用的相位编码信号一般包括BPSK 、QPSK 、OQPSK (偏移QPSK )和UQPSK (非平衡QPSK )等调制方 式 [1] 。UQPSK 信号在卫星系统的前向和反向通信 链路中的应用比较广泛。其同相支路和正交支路 传输不相干的两路独立数据流,可以采用不同的码 速率和功率[1-3] 。根据链路中不同数据组及其不同模式的区别,UQPSK 信号的I 、Q 路可以选择扩 频或不扩频[1,4] 。在卫星通信侦察中,对测控链路 1

CGH PROJECT

成都信息工程学院 光电技术学院 信息光学 课程设计1 题目:基于迂回相位编码的CGH及其实现 ●开始时间:2010.3 ●完成时间:2010.5 ●阅读: ?《光学信息技术原理及应用》第五章光学全息原理,了解光学全息原理 和CGH制作流程和编码技术。 ?《信息光学》(科学出版社,苏显渝)第2章计算全息2.3 计算傅立叶 变换全息,掌握计算傅立叶变换全息制作的关键技术。 ?Matlab Help 或者https://www.wendangku.net/doc/0b685465.html,或者相关Matlab图像处理书籍, 学习Matab的图像处理编程及GUI编程。 本设计目的在于帮助掌握光学全息记录及再现原理,掌握CGH的编码方法和实现过程。通过对黑白图像傅立叶变换全息的CGH制作,掌握数字图像的数据结构、处理方法、读写和存储、显示。 1、概要 计算全息作为一种灵活的、全新的全息方式已经得到了极为广泛的研究和发展,在诸多的领域中都有广泛的应用。(google, baidu, https://www.wendangku.net/doc/0b685465.html,/kns50/)计算全息是将通信编码技术引入到光学全息中,利用计算的方法对物光的复振幅进行编码,实现全息的制作。光学全息采用干涉的方法,将复振幅的相位信息编码为干涉光场光强的分布,实现复函数到实函数的转换。计算全息则采用编码的方式将复函数转换为实函数。编码的方法有两种,一种是利用二维脉冲编码方式分别对振幅和相位进行编码,得到两个实函数;另一种则是仿照光学全息,引入离轴参考光,计算干涉光场的强度分布,再记录该光场达到转换的目的。 我们这里采用的第一种方式。首先对待记录的图像进行傅立叶变换,再利用迂回相位编码法分别对振幅和相位进行编码,得到二元的二维全息图。模拟再现时则仿照光学全息再现,对全息图进行傅立叶逆变换,得到再现图像。 2、原理描述 待记录的图像为32x32pixels的黑白二值图像。主要流程如下: 需要注意的问题:随机相位

PCI开关量卡 4轴正交编码器和计数器卡

PCI2394 编码器和计数器卡 硬件使用说明书 阿尔泰科技发展有限公司 产品研发部修订

阿尔泰科技发展有限公司 目录 目录 (1) 第一章功能概述 (3) 第一节、产品简介 (3) 第二节、编码器指标 (3) 第三节、定时器指标 (3) 第四节、数字量输入指标 (3) 第五节、数字量输出指标 (4) 第六节、其他指标 (4) 第二章元件布局图及功能说明 (5) 第一节、基本框图 (5) 第二节、元件布局图 (5) 第三节、元件功能说明 (6) 一、信号输入输出连接器 (6) 二、物理ID 拨码开关 (7) 第三章各种信号的连接方法 (9) 第一节、单端信号输入的连接方法 (9) 第二节、差分信号输入的连接方法 (9) 第三节、单脉冲信号输入的连接方法 (9) 第四节、双脉冲信号输入的连接方法 (10) 一、上升/下降信号输入 (10) 二、上升沿信号输入的连接方法 (10) 三、下降沿信号输入的连接方法 (11) 第五节、数字量信号输入/输出的连接方法 (11) 一、IDI0~IDI3 输入的连接方法 (11) 二、IDO0~IDO3 输出的连接方法 (11) 第四章各种功能使用介绍 (12) 第一节、输入模式的使用功能 (12) 一、不计数模式 (12) 二、正交输入计数器模式 (12) 三、双脉冲模式 (12) 四、单脉冲模式 (12) 第二节、锁存方式的使用功能 (12) 一、软件锁存 (12) 二、索引锁存 (12) 三、定时器锁存 (12) 四、DI0~DI3 锁存 (12) 第三节、中断的使用功能 (13) 一、计数器中断 (13) 二、定时器和DI 中断 (13) 第四节、其它参数设置的使用方法 (13) 一、上溢计数器锁定 (13) 二、下溢计数器锁定 (13) 三、数字滤波 (13)

CGH计算全息

信息光学课程设计报告 题目:基于迂回相位编码的CGH及其实现专业班级: 时间: 组员: 指导教师: 完成日期:

基于迂回相位编码的CGH及其实现 摘要计算全息作为一种灵活的、全新的全息方式已经得到了极为广泛的研究和发展,在诸多的领域中都有广泛的应用。计算全息是将通信编码技术引入到光学全息中,利用计算的方法对物光的复振幅进行编码,实现全息的制作。光学全息采用干涉的方法,将复振幅的相位信息编码为干涉光场光强的分布,实现复函数到实函数的转换。计算全息则采用编码的方式将复函数转换为实函数。编码的方法有两种,一种是利用二维脉冲编码方式分别对振幅和相位进行编码,得到两个实函数;另一种则是仿照光学全息,引入离轴参考光,计算干涉光场的强度分布,再记录该光场达到转换的目的。 我们这里采用的第一种方式。首先对待记录的图像进行傅立叶变换,再利用迂回相位编码法分别对振幅和相位进行编码,得到二元的二维全息图。模拟再现时则仿照光学全息再现,对全息图进行傅立叶逆变换,得到再现图像。 关键词:计算全息光学全息编码 Detour phase encoding and its implementation based CGH Abstract:new holographic approach has been very extensive research and development in many fields have a wide range of applications. CGH is a communication coding technology into optical holography, using the method of calculation of the complex amplitude of the object beam is encoded achieve holographic production. Optical holographic interferometry method using the phase information coding for the complex amplitude of the interference field intensity distribution of light to achieve a complex function to convert real function. CGH coding method is used to convert the complex function of a real function. Coding methods are two, one is the use of two-dimensional coding scheme pulse amplitude and phase respectively encode get two real functions; another is modeled optical holography, off-axis reference beam is introduced to calculate the interference light field intensity distribution, and then record the light field to achieve conversion purposes. The first way we used here. Treatment of the image recording of the first Fourier transform, and then use the detour phase coding method, respectively, the amplitude and phase encoding to obtain a binary two-dimensional hologram. The modeled analog reproducing optical holographic reproduction of hologram inverse Fourier transform to obtain a reproduced image. Key word: solography Computer-Generated Hologram coding 1引言 本设计目的在于帮助掌握光学全息记录及再现原理,掌握CGH的编码方法和实现过程。通过对黑白图像傅立叶变换全息的CGH制作,掌握数字图像的数据结构、处理方法、读写和存储、显示。 2原理描述

适于弹载平台的正交多载波雷达波形设计

收稿日期:2015-06-23 修回日期:2015-07-28基金项目:国家自然科学基金(61571386);河南省高等学校重点科研项目(15A510011,15A510010);河南省科技厅攻关资助项目(142102210482) 作者简介:王鹏(1985-),男,河南太康人,博士,高级工程师。研究方向:雷达信号处理。*摘要:设计了一种适于弹载平台的多载波雷达波形,模糊函数近似理想图钉型,且波形设计灵活,参数选择自由度高,与传统的单载波雷达波形相比,被截获概率大大降低。给出了一种具有9个子载波数量的雷达基带波形设计方案,为进一步改善主副瓣比,采用了脉间波形捷变及子载波频域加权技术,实现结果表明在基带信号带宽为9MHz 时主副瓣比可达-35dB 以下,且不同调制序列得到的雷达波形具有良好的低互相关特性,特别适合于多部弹载雷达协同工作场合。 关键词:多载波调制,互补码,频域加权 中图分类号:TN914.3文献标识码:A 适于弹载平台的正交多载波雷达波形设计* 王鹏1,2,张晓丽1,孟令媛1,高静2 (1.信阳师范学院,河南信阳464000;2.中国空空导弹研究院,河南洛阳471009) Orthogonal Multi-carrier Radar Waveform Design for Missile-based Platform WANG Peng 1,2,ZHANG Xiao-li 1,MENG Ling-yuan 1,GAO Jing 2 (1.Xinyang Normal University ,Xinyang 464000,China ; 2.China Airborne Missile Academy ,Luoyang 471009,China ) Abstract :A multi-carrier radar waveform for missile-based radar is designed ,whose ambiguous function can approach ideal thumbtack pattern.Furthermore ,flexibility of designed radar waveform is very outstanding ,and waveform parameters can be modified freely according to different https://www.wendangku.net/doc/0b685465.html,pared with classic single -carrier radar waveforms ,probability of interception is also decreased greatly.A baseband radar waveform design strategy with 9sub -carriers is presented ,to reduce sidelobe of distance-dimension data ,inter-pulse waveform agility and sub-carrier weighting window technology can be adopted ,too.Implemented results showed that when baseband signal width is 9MHz ,corresponding mainlobe sidelobe ratio can be lower than -35dB.Besides ,different sub-carrier modulation sequence pattern can acquire enormous waveform with wonderful low cross -correlation level ,which is much practical especially for multiple missile-based radar co-working system.Key words : multi-carrier modulation ,complementary-code ,frequency weighting 0引言目前,线性调频(LFM )和相位编码脉冲压缩雷达波形已经在各类雷达系统中得到了广泛应用,它们都可以同时达到高的距离分辨率和大占空比,从而解决了简单脉冲波形的缺陷[1-2]。然而,这种脉 冲压缩雷达波形仍属于经典的单载波雷达波形体 系,其波形自由度很少,参数较为固定,尤其是在军 事对抗领域,采用单载波雷达十分容易被各类侦察 设备检测到并施加特定干扰进而导致雷达系统失 效。因此,具有低截获特性的雷达逐步引起人们的 重视。文章编号:1002-0640(2016)08-0146-05Vol.41,No.8 Aug ,2016 火力与指挥控制Fire Control &Command Control 第41卷第8期2016年8月 146··

一种正交二相编码信号抗干扰设计方法

一收稿日期:2018?07?03一作者简介:钱国栋,男,1982年生,工程师,硕士,研究方向:雷达总体技术;李颖,女,1987年生,工程师,硕士,研究方向:信号处理;朱庆彬,男,1984年生,工程师,硕士,研究方向:信号处理三 一种正交二相编码信号抗干扰设计方法 钱国栋1,李一颖2,朱庆彬2 (1.海军驻南京地区雷达系统军事代表室,南京210003;2.中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153) 摘一要:研究了一种正交二相编码信号的抗干扰设计方法三该方法采用遗传算法,基于改进的 适应度准则,并引入隔离度的概念,给出抗干扰发射信号跳变顺序示意图三本方法使雷达可以 通过在不同工作周期交替发射不同的正交波形来实现波形捷变,提高雷达的抗干扰能力三 关键词:雷达;抗干扰;正交二相编码信号;遗传算法;隔离度;波形捷变 中图分类号:TN97一一文献标志码:A一一文章编号:1009?0401(2018)03?0038?04 Ananti?jammingdesignmethodoforthogonalbinaryphase?codedsignals QIANGuo?dong1,LIYing2,ZHUQing?bin2 (1.MilitaryRepresentativesOfficeofRadarSystemofthePLANavyinNanjing,Nanjing210003; 2.No.724ResearchInstituteofCSIC,Nanjing211153)Abstract:Ananti?jammingdesignmethodfororthogonalbinaryphase?codedsignalsisstudied.The methodadoptsthegeneticalgorithm,basedonthefitnesscriterion,andintroducestheconceptofisolation,andgivesaschematicdiagramofthehoppingsequenceofanti?jammingtransmittingsig? nals.Thismethodenablestheradartoachievewaveformagilitybyalternatelytransmittingdifferentorthogonalwaveformsindifferentworkingperiods,therebyimprovingtheanti?jammingcapabilityof theradar.Keywords:radar;anti?jamming;orthogonalbinaryphase?codedsignal;geneticalgorithm;isolation;waveformagility0一引一言雷达发射波形的设计是雷达系统设计的一个重要 内容三本文研究了一种正交二相编码信号的抗干扰设 计方法,可提高雷达的抗干扰能力三 本文采用梯度遗传算法,基于改进的适应度准则, 利用群体搜索策略和群体中个体之间的信息交换,搜 索得到多组正交二相编码信号三本设计优点在于每次 可以搜索一个或多个主副比高的二相码,并且可多次 搜索,然后从中挑选互相关性好的码序列,从而组成正 交性能好的码组三[1?2] 为衡量信号之间的正交性,本文引进隔离度的概 念三分析每一组编码信号与其他组编码信号之间的隔离度,并给出抗干扰发射信号码组跳变顺序示意图三 根据此顺序发射抗干扰信号,可以起到较好的抗干扰 作用三[3]1一编码信号模型相位编码信号是脉内调制信号之一,其相位调制函数是离散的有限状态,属离散编码脉冲压缩信号三按相位取值数目分为二相码或多相码信号三信号相位编码相移只取0二π时,称之为二相编码信号,所以二相编码信号由0二1序列或+1二-1序列组成三如果二相码信号的包络为矩形,即 83 第38卷一第3期2018年9月雷达与对抗RADAR&ECMVol.38一No.3Sep.2018

XXGX第6章 计算全息



第六章 计算全息图 Computer Generated Hologram——CGH
计算全息的理论基础 计算全息的编码方法
计算傅里叶变换全息 计算像面全息 计算全息干涉图 像息图
全息的本质(或目的)是要记录和再现物光波的全部信息, 包括振幅和相位。 物光波场可表示为: O( x, y ) = O ( x, y ) exp[ jφo ( x, y )] 光学全息是利用光学干涉的方法记录,用光学衍射方法再现。 能否不利用实际光波干涉的方法来实现物光波波场的记录呢? 这就是计算全息。 这就是计算全息 计算全息是德国光学专家A.W.Lohmann于1965年发明的。当 时Lohmann在美国IBM公司进行研究工作,有一天他的激光器 坏了,一时修不好,又急于做全息。他就想到,光全息其实 就是一个通过干涉对光波振幅和相位编码的过程,用计算机 也可以完成。于是就发明了CGH。偶然?
计算全息的应用 计算全息的物理解释 二元光学
并非偶然,当时的背景是:光学全息的研究处于极盛时期,计算机技术 及通信理论与方法也在迅猛发展,Lohmann是光学专家,在一个计算机 技术领先的公司工作,有了想法后很快得以实现。 首次制作出CGH后,CGH的研究发展很快,各种编码方法相继被提出,也 相继提出了多种类型的CGH。CGH及其设计方法在许多领域得到了许多重 要应用。
目前,随着计算机技术与各种成图技术的发展,随着各种 图像显示器件性能的提高,CGH的应用越来越广泛,越来 越实用。如在微光学、二元光、衍射光学,图像显示等领 域。 计算全息包含的技术:
CGH的特点
可记录物理上不存在的物体,只要知道或虚拟出一个物光波的数学表示 式即可。可应用:1)制作复杂滤波器。2)显示虚拟的二维、三维物体。 3)可产生所需要的光波波面,用于干涉测量。尤其是在全息图像显示和 各滤波器的制作,光学干涉测量与检测等方面得到了广泛应用。 定量数字计算、精度高。特别是二元全息图抗干扰能力强、噪声小、易 复制。
计算机技术:容量大,速度快 成图技术:电子束直写,离子束直写,激光束直写,光刻 等。 显示器件:分辨率,实时性能等。
1965年Lohmann首次制作出了计算全息; 1967年Paris把快速FT(FFT)算法应用到FT变换 计算全息图中 1969赖塞姆等人提出了相全息
计算全息的应用范围
二维和三维物体像的显示 制作光学信息处理中的空间滤波器 产生特定波面用于全息干涉计量 激光扫描器
1974李威汉提出计算全息干涉图的制作技术。
数据存储
1

基于正交相位编码信号的MI MO雷达测速测距算法

第38卷第6期 2016年12月探测与控制学报Journal of Detection &Control Vol .38No .6Dec .2016 一?收稿日期:2016-05-11作者简介:葛优(1992 ),男,江苏泰兴人,硕士研究生,研究方向:雷达原理,信号处理三E -mail :546969904@qq .com 三基于正交相位编码信号的MIMO 雷达测速测距算法 葛一优,刘景萍,赵惠昌,陈一思,刘定烨 (南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京一210094) 摘一要:针对多普勒敏感带来的盲速问题,提出了基于正交相位编码信号的多输入多输出雷达(MIMO )的测距测速算法三该算法用遗传算法获取正交四相编码信号,以此作为多输入多输出雷达的发射信号;用匹配滤波法分离各路回波信号以增加相干叠加的脉冲数;用双脉冲对消和多脉冲叠加的动目标检测技术完成对目标距离和速度的测量三仿真验证结果表明:与传统的测距测速方法相比,提出的多脉冲叠加测速测距算法能够有效检测动目标的距离和速度,同时有效地解决了多普勒敏感带来的盲速问题,提高了测速精度,具有一定的工程应用价值三关键词:多输入多输出雷达;相位编码;信号处理;动目标检测 中图分类号:TN958.3一一一一文献标志码:A 一一一一文章编号:1008-1194(2016)06-0080-04 MIMO Radar Ran g e -Velocit y Measurement Based on Ortho g onal Phase Code GE You ,LIU Jin gp in g ,ZHAO Huichan g ,CHEN Si ,LIU Din gy e (School of Electronic &O p tical En g ineerin g ,Nan j in g Universit y of Science &Technolo gy ,Nan j in g 210094,China )Abstract :We modified the transmitted si g nal of the p hased codin g waveform for MIMO (multi p le -in p ut multi -p le -out p ut )radar ,and a new a pp roach for estimatin g the movin g tar g et p arameters b y multi p le -p ulse su p erim -p osed MTD was introduced.Our work minimized the cost functions of p hase codes b y the g enetic al g orithm to insure the ortho g onalit y .Then made the ortho g onal p hase codes be the transmitted waveform ,se p aratin g the echoes from different transmitted si g nals b y the matched filters.After this p ro g ress ,the number of p ulses that could be increased.The ran g es and velocities of tar g ets b y the double p ause cancellation MTI and multi p le -p ulse su p erim p osed MTD were https://www.wendangku.net/doc/0b685465.html, p erin g to conventional ran g e and velocit y measurement al g orithm ,which was discovered that the ortho g onal p hase codes and the modified al g orithm could measure the ran g e and velocit y of movin g tar g ets accuratel y and efficientl y ,and reduced the im p acts caused b y the Do pp ler sensitive and blind s p eed ,im p roved velocit y resolution and estimation accurac y . Ke y words :MIMO radar ;p hase codes ;si g nal p rocessin g ;modified MTD 0一引言 多输入多输出(MIMO )雷达需要的发射信号在时域是正交的,这样在空间就不会形成相干叠加的 高增益窄波束,而是低增益宽波束[13],因此选择适当的正交信号是检验MIMO 雷达的目标检测及抗干扰性能的首要问题三正交线性调频信号以及其他 正交信号的正交性没有相位编码信号优秀,并且信号的抗电子侦察二干扰能力也不如相位编码信号[45]三文献[6]提出了用动目标检测(MTI )来解决在探测动目标时,普通的窄带低分辨雷达将无法区分动目标回波和固定杂波回波,因而会产生盲速 的问题三然而这种一次对消器在零频附近的杂波抑 制通常效果不理想三文献[7]采用了二次内插多普勒补偿来解决多普勒敏感造成的盲速问题,但是该万方数据

2010年发表论着-福建师范大学

2010年发表论著 序号论文名称 论文类 别 刊物名称 作者,名字前加★号为 外单位 1 Reexamining Security of Improved Multiparty Quantum Secret Splitting and Quantum State Sharing SCI COMMUNICATIONS IN THEORETICAL PHYSICS 林崧 2 Cryptanalysis and Improvement of Quantum Secret Sharing Protocol between Multiparty and Multiparty with Single Photons and Unitary Transformations SCI CHINESE PHYSICS LETTERS 林崧、★温巧燕、刘晓 芬 3 A classification algorithm based on local cluster centers with a few labeled training examples SCI、EI 核心 KNOWLEDGE-BASE D SYSTEMS 黄添强、余养强(研究 生)、郭躬德、李凯(研 究生) 4 Note on the Persistent Property of a Discrete Lotka-Volterra Competitive System with Delays and Feedback Controls SCI ADVANCES IN DIFFERENCE EQUATIONS 孔祥增,陈丽萍,杨文生 5 On a Periodic Predator-Prey System with Holling III Functional Response and Stage Structure for Prey SCI ABSTRACT AND APPLIED ANALYSIS 孔祥增,陈智勤,许力, 杨文生 6 Constructions of Binary Sequences With Optimal Autocorrelation Value sci Electronics Letter 柯品惠,林富春★ 7 Quaternary sequences with odd period and low autocorrelation sci Electronics Letter 杨正,柯品惠 8 Frequency hopping sequences based on d-form functions EI核心 The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications 柯品惠,张胜元 9 Construction of quaternary sequences of length pq with EI核心 Cryptography and Communications 杨正,柯品惠

基于相位调制器的相位编码光模数转换分析和实验研究_李博

第42卷第5期 2015年5月Vol.42,No.5May,2015 中国激光CHINESE JOURNAL OF LASERS 基于相位调制器的相位编码光模数转换分析和 实验研究 李博吴龟灵*苏斐然陈建平 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海200240 摘要为了克服基于强度调制器的相位编码光模数转换(PADC)中强度调制器的偏置点漂移和双臂结构不对称等影 响,给出了一种基于相位调制器的相位编码光模数转换方案。建立了系统的理论模型,给出了实现双端口相位编 码的条件;理论分析了光采样时钟幅度抖动、时间抖动,以及输入光脉冲偏振态等因素对系统性能的影响。结果表 明:所提出的方案可抑制光采样时钟幅度抖动对模数转换结果造成的影响,在现有的控制精度下,有效比特(ENOB)可 以达到10bit 以上。进行了单波长系统实验,在583MS/s 采样率下,有效比特为6.38bit 。与非相位编码方案相比, 有效比特提高2bit 以上,验证了方案的可行性和有效性。 关键词信号处理;光模数转换;相位调制;光采样时钟;幅度抖动 中图分类号TN203文献标识码A doi:10.3788/CJL201542.0505002 Analysis and Experimental Study on Phase-Encoded Photonic Analog-to-Digital Conversion Bsed on Phase Modulator Li Bo Wu Guiling Su Feiran Chen Jianping State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks,Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240,China Abstract A phase-encoded photonic analog to digital conversion (PADC)based on phase modulator is presented,which can avoid the effects of the bias voltage drift and two-arm asymmetry in intensity modulator on the performance of PADC.The theoretical model of the PADC is built.The condition to realize ideal phase- encoded PADC based on phase modulator is obtained.The effect of polarization state,amplitude and time jitter of optical sampling clock on the system performance is analyzed.The results show that the presented scheme can restrain the effect of optical sampling clock amplitude jitter,and its effective number of bits (ENOB)can be more than 10bit in the case with reachable control precision.The feasibility and the validity of the scheme are verified by a single-wavelength system experiment with a sampling rate of 583MS/s.The ENOB,which is 6.38bit,is enhanced more than 2bit by adopting phase-encoded scheme. Key words signal processing;photonic analog to digital conversion;phase modulation;optical sampling clock; amplitude jitter OCIS codes 060.2360;060.5625;230.0250 收稿日期:2014-12-17;收到修改稿日期:2015-01-26 基金项目:国家973计划(2011CB301700)、国家自然科学基金(61071011,61127016) 作者简介:李博(1989—),男,硕士研究生,主要从事光模数转换方面的研究。E-mail:libalabala@https://www.wendangku.net/doc/0b685465.html, 导师简介:陈建平(1962—),男,博士,教授,主要从事光子集成与光子信息处理等方面的研究。E-mail:jpchen62@https://www.wendangku.net/doc/0b685465.html, *通信联系人。E-mail:wuguiling@https://www.wendangku.net/doc/0b685465.html, 1引言 模数转换器是数字化的核心器件。随着通信、雷达、导航、医学成像等技术的迅速发展,对模数转换器的性能要求也不断提高。然而现有的电模数转换器性能已经接近“电子瓶颈”的理论极限[1], 进一步提升的

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