時(shí)間交織光子采樣與濾波特性研究.pdf

1、光模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)結(jié)合了光子學(xué)與傳統(tǒng)的電模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)，為高速、高帶寬的數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展提供了非常關(guān)鍵的核心方案；該方案充分利用了光子學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，在處理寬帶信號(hào)、遠(yuǎn)距離、抗干擾傳輸?shù)确矫嬗兄@著的優(yōu)勢(shì)。
　　與此同時(shí)微波光子學(xué)作為研究微波信號(hào)和光信號(hào)之間共同作用的一門(mén)新興學(xué)科，也為光纖通信技術(shù)向微波頻段的拓展提供了解決方案。微波光子濾波器的應(yīng)用，不僅具有光子學(xué)的多方面優(yōu)勢(shì)（低損耗、高帶寬、抗電磁干擾等等），還具有可重構(gòu)以及可調(diào)諧等功能。

2、
　　本文研究一種時(shí)間交織光子采樣與濾波方案。該方案在時(shí)間交織光模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，通過(guò)對(duì)光采樣脈沖時(shí)域外形的控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的頻響可控性，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)微波光子采樣和濾波。本文從理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩方面展開(kāi)了進(jìn)一步的研究工作。
　　首先，闡述了時(shí)間交織光采樣數(shù)字濾波系統(tǒng)的基本原理以及結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)工作過(guò)程的理論推導(dǎo)，建立了系統(tǒng)理論模型，闡明了系統(tǒng)的工作原理。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了系統(tǒng)仿真，驗(yàn)證了原理和方案的正確性。同時(shí)，分析了光脈沖特

3、性（脈寬、重復(fù)率）以及系統(tǒng)后端電處理模塊帶寬對(duì)系統(tǒng)頻響的影響，為不同濾波器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了基礎(chǔ)。
　　然后，提出了一種基于光時(shí)分復(fù)用（OTDM）的時(shí)間交織光子采樣與濾波實(shí)現(xiàn)方案。通過(guò)OTDM倍增模塊控制脈沖時(shí)延，實(shí)現(xiàn)了光脈沖簇，基于對(duì)脈沖簇中各脈沖幅度的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)濾波器抽頭系數(shù)的數(shù)字化，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)光子采樣和數(shù)字濾波。搭建了基于16路OTDM的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)幅度調(diào)節(jié)控制脈沖簇的時(shí)域外形，實(shí)驗(yàn)分別演示了等波紋、矩形和Blackman