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申请/专利权人：西安空间无线电技术研究所

摘要：本发明涉及一种基于光频梳的多通道毫米波通信系统，属于微波高速大容量通信技术领域；包括FPGA、8个数模转换通道DA1‑DA8、光频梳、第一放大器、第一分路器、第一IQ调制器、第二IQ调制器、第三IQ调制器、第四IQ调制器、合路器、第一混频器、光电探测器、第二放大器、8个模数转换通道AD1‑AD8、第二分路器、第一IQ解调器、第二IQ解调器、第三IQ解调器、第四IQ解调器、第一平衡探测器、第二平衡探测器、第三平衡探测器、第四平衡探测器、第三分路器、第二混频器和第三放大器；本发明利用RF‑SOC天然集成的多路AD和DA，以及光频梳各载波梳齿相位相干、频率间隔稳定、易于集成等特点，实现了多载波传输、小型化和激光微波通信系统一体化设计。

主权项：1.一种基于光频梳的多通道毫米波通信系统，其特征在于：包括FPGA、8个数模转换通道DA1-DA8、光频梳、第一放大器、第一分路器、第一IQ调制器、第二IQ调制器、第三IQ调制器、第四IQ调制器、合路器、第一混频器、光电探测器和第二放大器；通信系统的发射端通信过程为：FPGA：接收外部高速输入数据，对外部高速数据依次进行编码、调制、成型滤波处理，生成数字信号，并将数字信号分别发送至数模转换通道DA1-DA8；数模转换通道DA1：接收FPGA传来的数字信号，对数字信号进行数模转换，生成第一路子载波的基带模拟同相支路信号I1，并将第一路子载波的基带模拟同相支路信号I1发送至第一IQ调制器；数模转换通道DA2：接收FPGA传来的数字信号，对数字信号进行数模转换，生成第一路子载波的基带模拟正交支路信号Q1，并将第一路子载波的基带模拟正交支路信号Q1发送至第一IQ调制器；数模转换通道DA3：接收FPGA传来的数字信号，对数字信号进行数模转换，生成第二路子载波的基带模拟同相支路信号I2，并将第二路子载波的基带模拟同相支路信号I2发送至第二IQ调制器；数模转换通道DA4：接收FPGA传来的数字信号，对数字信号进行数模转换，生成第二路子载波的基带模拟正交支路信号Q2，并将第二路子载波的基带模拟正交支路信号Q2发送至第二IQ调制器；数模转换通道DA5：接收FPGA传来的数字信号，对数字信号进行数模转换，生成第三路子载波的基带模拟同相支路信号I3，并将第三路子载波的基带模拟同相支路信号I3发送至第三IQ调制器；数模转换通道DA6：接收FPGA传来的数字信号，对数字信号进行数模转换，生成第三路子载波的基带模拟正交支路信号Q3，并将第三路子载波的基带模拟正交支路信号Q3发送至第三IQ调制器；数模转换通道DA7：接收FPGA传来的数字信号，对数字信号进行数模转换，生成第四路子载波的基带模拟同相支路信号I4，并将第四路子载波的基带模拟同相支路信号I4发送至第四IQ调制器；数模转换通道DA8：接收FPGA传来的数字信号，对数字信号进行数模转换，生成第四路子载波的基带模拟正交支路信号Q4，并将第四路子载波的基带模拟正交支路信号Q4发送至第四IQ调制器；光频梳：生成第一组5路载波信号，并将第一组5路载波信号发送至第一放大器；第一放大器：接收光频梳传来的第一组5路载波信号，对第一组5路载波信号均进行放大整形处理，并将放大整形后的5路载波信号发送至第一分路器；第一分路器：接收第一放大器传来的放大整形后的5路载波信号，进行分路处理，生成4路光信号和1路载波信号；将4路光信号分别发送至第一IQ调制器、第二IQ调制器、第三IQ调制器、第四IQ调制器；将载波信号发送至第一混频器；第一IQ调制器：接收数模转换通道DA1传来的第一路子载波的基带模拟同相支路信号I1；接收数模转换通道DA2传来的第一路子载波的基带模拟正交支路信号Q1；接收第一分路器传来的第1路光信号；根据第一路子载波的基带模拟同相支路信号I1和第一路子载波的基带模拟正交支路信号Q1对第1路光信号进行调制处理，生成第一路调制后光信号，并将第一路调制后光信号发送至合路器；第二IQ调制器：接收数模转换通道DA3传来的第二路子载波的基带模拟同相支路信号I2；接收数模转换通道DA4传来的第二路子载波的基带模拟正交支路信号Q2；接收第一分路器传来的第2路光信号；根据第二路子载波的基带模拟同相支路信号I2和第二路子载波的基带模拟正交支路信号Q2对第2路光信号进行调制处理，生成第二路调制后光信号，并将第二路调制后光信号发送至合路器；第三IQ调制器：接收数模转换通道DA5传来的第三路子载波的基带模拟同相支路信号I3；接收数模转换通道DA6传来的第三路子载波的基带模拟正交支路信号Q3；接收第一分路器传来的第3路光信号；根据第三路子载波的基带模拟同相支路信号I3和第三路子载波的基带模拟正交支路信号Q3对第3路光信号进行调制处理，生成第三路调制后光信号，并将第三路调制后光信号发送至合路器；第四IQ调制器：接收数模转换通道DA7传来的第四路子载波的基带模拟同相支路信号I4；接收数模转换通道DA8传来的第四路子载波的基带模拟正交支路信号Q4；接收第一分路器传来的第4路光信号；根据第四路子载波的基带模拟同相支路信号I4和第四路子载波的基带模拟正交支路信号Q4对第4路光信号进行调制处理，生成第四路调制后光信号，并将第四路调制后光信号发送至合路器；合路器：接收第一IQ调制器传来的第一路调制后光信号；接收第二IQ调制器传来的第二路调制后光信号；接收第三IQ调制器传来的第三路调制后光信号；接收第四IQ调制器传来的第四路调制后光信号；将4路调制后光信号进行合路处理后发送至第一混频器；第一混频器：接收合路器传来的合路处理后的4路调制后的光信号；接收第一分路器传来的载波信号；将载波信号分别与4路调制后的光信号进行混频处理，生成4路基带光信号，并将4路基带光信号发送至光电探测器；光电探测器：接收第一混频器传来的4路基带光信号，将4路基带光信号转换成4路基带电信号，并将4路基带电信号发送至第二放大器；第二放大器：接收光电探测器传来的4路基带电信号，对4路基带电信号进行放大处理，生成4路载波电信号，并将4路载波电信号发送至目标接收机；通信系统还包括8个模数转换通道AD1-AD8、第二分路器、第一IQ解调器、第二IQ解调器、第三IQ解调器、第四IQ解调器、第一平衡探测器、第二平衡探测器、第三平衡探测器、第四平衡探测器、第三分路器、第二混频器和第三放大器；通信系统的接收端通信过程为：第三放大器：接收目标接收机传来的4路W波段的载波电信号，对4路W波段的载波电信号进行放大处理后发送至第二混频器；光频梳：生成第二组5路载波信号，并将第二组5路载波信号发送至第一放大器；第一放大器：接收光频梳传来的第二组5路载波信号，对第二组5路载波信号均进行放大整形处理，并将放大整形后的5路载波信号发送至第二分路器；第二分路器：接收第一放大器传来的5路载波信号，进行分路处理，生成4路光频接收信号和1路载波信号；将4路光频接收信号分别发送至第一IQ解调器、第二IQ解调器、第三IQ解调器、第四IQ解调器；将载波信号发送至第二混频器；第二混频器：接收第二分路器传来的载波信号；接收第三放大器传来的4路W波段的载波电信号；将载波信号分别与4路W波段的载波电信号进行混频处理，生成4路基带接收信号，并将4路基带接收信号发送至第三分路器；第三分路器：接收第二混频器传来的4路基带接收信号，分路处理后，将4路基带接收信号分别发送至第一IQ解调器、第二IQ解调器、第三IQ解调器、第四IQ解调器；第一IQ解调器：接收第二分路器传来的第1路光频接收信号；接收第三分路器传来的第1路基带接收信号；对第1路光频接收信号和第1路基带接收信号进行解调处理，生成第1路数据信息，并将第1路数据信息发送至第一平衡探测器；第二IQ解调器：接收第二分路器传来的第2路光频接收信号；接收第三分路器传来的第2路基带接收信号；对第2路光频接收信号和第2路基带接收信号进行解调处理，生成第2路数据信息，并将第2路数据信息发送至第二平衡探测器；第三IQ解调器：接收第二分路器传来的第3路光频接收信号；接收第三分路器传来的第3路基带接收信号；对第3路光频接收信号和第3路基带接收信号进行解调处理，生成第3路数据信息，并将第3路数据信息发送至第三平衡探测器；第四IQ解调器：接收第二分路器传来的第4路光频接收信号；接收第三分路器传来的第4路基带接收信号；对第4路光频接收信号和第4路基带接收信号进行解调处理，生成第4路数据信息，并将第4路数据信息发送至第四平衡探测器；第一平衡探测器：接收第一IQ解调器传来的第1路数据信息，对第1路数据信息进行平衡补偿处理，生成第五路子载波的基带模拟同相支路信号I5和第五路子载波的基带模拟正交支路信号Q5；将第五路子载波的基带模拟同相支路信号I5发送至模数转换通道AD1；将第五路子载波的基带模拟正交支路信号Q5发送至模数转换通道AD2；第二平衡探测器：接收第二IQ解调器传来的第2路数据信息，对第2路数据信息进行平衡补偿处理，生成第六路子载波的基带模拟同相支路信号I6和第六路子载波的基带模拟正交支路信号Q6；将第六路子载波的基带模拟同相支路信号I6发送至模数转换通道AD3；将第六路子载波的基带模拟正交支路信号Q6发送至模数转换通道AD4；第三平衡探测器：接收第三IQ解调器传来的第3路数据信息，对第3路数据信息进行平衡补偿处理，生成第七路子载波的基带模拟同相支路信号I7和第七路子载波的基带模拟正交支路信号Q7；将第七路子载波的基带模拟同相支路信号I7发送至模数转换通道AD5；将第七路子载波的基带模拟正交支路信号Q7发送至模数转换通道AD6；第四平衡探测器：接收第四IQ解调器传来的第4路数据信息，对第4路数据信息进行平衡补偿处理，生成第八路子载波的基带模拟同相支路信号I8和第八路子载波的基带模拟正交支路信号Q8；将第八路子载波的基带模拟同相支路信号I8发送至模数转换通道AD7；将第八路子载波的基带模拟正交支路信号Q8发送至模数转换通道AD8；模数转换通道AD1：接收平衡探测器传来的第五路子载波的基带模拟同相支路信号I5，进行模数转换，生成第五路子载波的基带数字同相支路信号，并发送至FPGA；模数转换通道AD2：接收平衡探测器传来的第五路子载波的基带模拟正交支路信号Q5，进行模数转换，生成第五路子载波的基带数字正交支路信号，并发送至FPGA；模数转换通道AD3：接收平衡探测器传来的第六路子载波的基带模拟同相支路信号I6，进行模数转换，生成第六路子载波的基带数字同相支路信号，并发送至FPGA；模数转换通道AD4：接收平衡探测器传来的第六路子载波的基带模拟正交支路信号Q6，进行模数转换，生成第六路子载波的基带数字正交支路信号，并发送至FPGA；模数转换通道AD5：接收平衡探测器传来的第七路子载波的基带模拟同相支路信号I7，进行模数转换，生成第七路子载波的基带数字同相支路信号，并发送至FPGA；模数转换通道AD6：接收平衡探测器传来的第七路子载波的基带模拟正交支路信号Q7，进行模数转换，生成第七路子载波的基带数字正交支路信号，并发送至FPGA；模数转换通道AD7：接收平衡探测器传来的第八路子载波的基带模拟同相支路信号I8，进行模数转换，生成第八路子载波的基带数字同相支路信号，并发送至FPGA；模数转换通道AD8：接收平衡探测器传来的第八路子载波的基带模拟正交支路信号Q8，进行模数转换，生成第八路子载波的基带数字正交支路信号，并发送至FPGA；FPGA：接收模数转换通道AD1-AD8传来的第五路至第八路子载波的基带数字信号，译码获得数据信息；完成多通道毫米波的通信。

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