。
[0020]2、采用具有快速響應(yīng)特性的開關(guān)裝置對系統(tǒng)工作狀態(tài)進行控制,保證了不同工作狀態(tài)之間切換的響應(yīng)速度。
[0021]3、其延時和幅度匹配一經(jīng)標(biāo)定,無須再次調(diào)節(jié),確保了通道匹配的精度在通道切換過程中保持不變。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的一個實施例圖
[0023]圖2為N = 3時可重構(gòu)并行波分復(fù)用電光采樣信號示意圖
[0024]圖3為通道數(shù)重構(gòu)后匹配精度保持一致的示意圖,a為通道數(shù)為22=4時的信號頻譜示意圖。b為通道數(shù)為23= 8時的信號頻譜示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的一個具體實施例子。本實施例以本發(fā)明的技術(shù)方案為前提進行實施,給出了詳細的實施方式和過程,但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0026]本實施例中如圖1所示,脈沖激光器1采用被動鎖模激光器,其輸出重復(fù)頻率為f。=1/T的光采樣時鐘6。在可重構(gòu)重復(fù)頻率倍增模塊2中,激光器產(chǎn)生的光時鐘的光譜7經(jīng)過一個2N通道的第一復(fù)用器2-1后,生成2 N路具有相同采樣率f。的光采樣時鐘。每個通道中接入第一開關(guān)裝置2-2并通過工作狀態(tài)控制模塊5控制其狀態(tài),實現(xiàn)了通道數(shù)按2k,其中k = 0,1,2,…,N的可重構(gòu)性。每一路輸出經(jīng)過對應(yīng)的通道匹配模塊2-3后,共同進入一個解復(fù)用器2-4。解復(fù)用器2-4有2Nf與不同通道采樣時鐘一一對應(yīng)的輸出端口,此時通道數(shù)2k,k = 0,1,2,…,N的可重構(gòu)、采樣率均為f。的光采樣時鐘合并成1路串行、采樣率為2kf。,k = 0,1,2,…,N可重構(gòu)的高速光采樣時鐘7??芍貥?gòu)的高速光采樣時鐘7的重構(gòu)機理如圖2所示,2N個匹配好的通道通過第一開關(guān)裝置2-2關(guān)閉偶數(shù)號通道得到2 N 1個匹配通道,總采樣率降為2n 4。,以此類推,最終可實現(xiàn)采樣率為2kf。,其中k = 0,1,2,…,N可重構(gòu)的高速光采樣時鐘7。
[0027]光采樣時鐘7作為載波進入電光信號采樣模塊3中,被采樣信號3-2通過一個電光調(diào)制器3-1加載到載波上如圖3(a)所示。然后電調(diào)制器3-1輸出的電光采樣脈沖序列進入可重構(gòu)信號量化及重建模塊4中。電光采樣脈沖序列需要先通過第二復(fù)用器4-1,第二復(fù)用器4-1的通道數(shù)為2Nf,與光采樣時鐘中的通道數(shù)相同,并同樣在每個通道中接入第二開關(guān)裝置4-2。在工作狀態(tài)控制模塊5的控制下,將第二開關(guān)裝置4-2與第一開關(guān)裝置2-2的狀態(tài)設(shè)置為相同,從而將圖3(b)所示的已電光采樣的光脈沖序列解復(fù)用成每一路采樣率為f。,通道數(shù)為2k,其中1^ = 0,1,2,一,~的并行脈沖序列。而后通過可重構(gòu)并行光電轉(zhuǎn)換模塊4-3中的轉(zhuǎn)換為電信號,再經(jīng)過可重構(gòu)并行電量化4-4中采樣率為f。的電ADC量化為數(shù)字信號。最終,所有量化結(jié)果均進入并行可重構(gòu)并行數(shù)據(jù)處理模塊4-5中進行數(shù)據(jù)處理和復(fù)合,得到被采樣信號的數(shù)字化結(jié)果。
[0028]在上述過程中,通過具有高穩(wěn)定性的被動鎖模激光器提供光時鐘,通過基于通道復(fù)用的重復(fù)頻率倍增技術(shù),有效地確保系統(tǒng)達到較高的總采樣率。系統(tǒng)采用具有高帶寬的電光調(diào)制器,采用波長多通道化技術(shù),確保了高帶寬、高精度電光采樣的實現(xiàn)。系統(tǒng)通過開關(guān)裝置控制重頻倍增倍數(shù),實現(xiàn)了光采樣率倍增數(shù)按2k,k = 0,1,2,…,N的可重構(gòu)性,其延時和幅度匹配一經(jīng)標(biāo)定,無須再次調(diào)節(jié),并由開關(guān)裝置的快速響應(yīng)保證了系統(tǒng)在工作狀態(tài)之間的切換速度。本系統(tǒng)通過本發(fā)明可廣泛用于超寬帶雷達、瞬態(tài)信號檢測、對抗、高能物理等領(lǐng)域的高速寬帶信號采集與處理等領(lǐng)域。
【主權(quán)項】
1.一種采樣率按2的任意冪次可重構(gòu)的光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,包括依次連接的脈沖激光器(1)、可重構(gòu)重復(fù)頻率倍增模塊(2)、電光信號采樣模塊(3)和可重構(gòu)信號量化及重建模塊(4),以及分別與所述的可重構(gòu)重復(fù)頻率倍增模塊(2)、可重構(gòu)信號量化及重建模塊(4)相連的工作狀態(tài)控制模塊(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣率按2的任意冪次可重構(gòu)的光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,所述的可重構(gòu)重復(fù)頻率倍增模塊(2)包括一個IX 2N通道的第一復(fù)用器(2-1),該第一復(fù)用器(2-1)的各輸出端分別經(jīng)第一開關(guān)裝置(2-2)和通道匹配模塊(2-3)與一個2NX 1通道的解復(fù)用器(2-4)的各輸入端連接; 所述的電光信號采樣模塊⑶為電光調(diào)制器(3-1),該電光調(diào)制器(3-1)的輸入端與所述的解復(fù)用器(2-4)的輸出端相連; 所述的可重構(gòu)信號量化及重建模塊(4)包括一個IX 2N通道的第二復(fù)用器(4-1),該第二復(fù)用器(4-1)的輸入端與電光調(diào)制器(3-1)的輸出端相連,該二復(fù)用器(4-1)的各輸出端分別經(jīng)第二開關(guān)裝置(4-2)、光電探測器(4-3)和電模數(shù)轉(zhuǎn)換器(EADC) (4-4)與數(shù)據(jù)處理單元(4-5)的各輸入端相連; 所述的工作狀態(tài)控制模塊(5)分別與所述的第一開關(guān)裝置(2-2)和第二開關(guān)裝置(4-2)相連。
【專利摘要】采樣率按2的任意冪次可重構(gòu)的光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置,本發(fā)明涉及一種高分辨可重構(gòu)光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換方法和裝置,包括脈沖激光器、可重構(gòu)重復(fù)頻率倍增模塊、電光信號采樣模塊、可重構(gòu)信號量化及重建模塊。本發(fā)明采用具有高穩(wěn)定性的被動鎖模脈沖激光器作為系統(tǒng)光時鐘,使用基于多通道復(fù)用技術(shù)的重頻倍增模塊,有效地獲取高速率光時鐘信號。本發(fā)明中通過其中的開關(guān)裝置改變重頻倍增模塊以及后端并行光電轉(zhuǎn)換、量化模塊中的通道數(shù),實現(xiàn)了光采樣率倍增數(shù)按2的冪次的可重構(gòu)性,其延時和幅度匹配一經(jīng)標(biāo)定,無須再次調(diào)節(jié),并由開關(guān)裝置的快速響應(yīng)保證了系統(tǒng)在工作狀態(tài)之間的切換速度。此外,本發(fā)明通過超寬帶電光調(diào)制器(或電光采樣門),實現(xiàn)對電信號的高速率光采樣,并通過并行光電轉(zhuǎn)換、并行電量化和并行數(shù)據(jù)處理,最終實現(xiàn)高速率的光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換。
【IPC分類】G02F7/00
【公開號】CN105319798
【申請?zhí)枴緾N201510785573
【發(fā)明人】鄒衛(wèi)文, 楊光, 陳建平
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月16日