本發(fā)明實施例涉及通信技術領域，尤其涉及一種正交混頻裝置。

背景技術：
在通信系統(tǒng)中，為了提高頻譜利用率常采用正交調(diào)制，正交調(diào)制是指對具有90°相差的兩個載波分量以兩個獨立的信號分別進行調(diào)制，需要在接收端進行對應的正交解調(diào)，一般情況下發(fā)射端的載波頻率與接收端的本振信號需要保持一致來進行零差解調(diào)，也有兩個頻率不一致的情況下的系統(tǒng)，即外差解調(diào)。圖1為現(xiàn)有技術中的正交混頻裝置結構示意圖，如圖1所示，其利用本振電信號經(jīng)過一個正交網(wǎng)絡（QuadratureNetwork，可實現(xiàn)把輸入的電信號等分成具有正交性的兩路電信號，即兩路電信號的相位差為90度）進行信號分路并對其中一路信號進行移相90度，得到的兩路信號分別與乘法器里的兩路微波信號進行相乘，相乘后分別得到Q路中頻信號和I路中頻信號。但是上述的正交混頻裝置只適用于低頻的本振電信號，而在高速微波通信系統(tǒng)里，當需要使用高頻載波的情況下，需要使用高頻率范圍的本振電信號在接收端進行變頻處理，現(xiàn)有的正交混頻裝置無法實現(xiàn)。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明實施例提供一種正交混頻裝置，可得到高頻的正交本地振蕩信號，以滿足高速微波通信系統(tǒng)的變頻處理的需求。第一方面，本發(fā)明實施例提供一種正交混頻裝置，包括：本地振蕩信號輸出裝置、第一乘法器和第二乘法器；所述本地振蕩信號輸出裝置包括：光信號輸出裝置，用于輸出包含具有固定頻率差的第一波長和第二波長的光信號，并將包含所述第一波長的第一光信號輸入至第一光學耦合器和第二光學耦合器，將包含所述第二波長的第二光信號輸入至所述第一光學耦合器和相位移相器，所述固定頻率差與微波信號的中心頻率相同；所述相位移相器，用于將所述第二光信號進行90度相位移動得到第三光信號，并將所述第三光信號輸入至第二光學耦合器；所述第一光學耦合器，用于將所述第一光信號和第二光信號耦合得到第四光信號，并將所述第四光信號輸入至第一光電轉換二極管；所述第二光學耦合器，用于將所述第一光信號和所述第三光信號耦合得到第五光信號，并將所述第五光信號輸入至第二光電轉換二極管；所述第一光電轉換二極管，用于將所述第四光信號進行光電轉換得到第一本地振蕩電信號，并輸出所述第一本地振蕩電信號；所述第二光電轉換二極管，用于將所述第五光信號進行光電轉換得到第二本地振蕩電信號，并輸出所述第二本地振蕩電信號；所述第一乘法器，用于將所述第一本地振蕩電信號與所述微波信號相乘，得到第一中頻信號；所述第二乘法器，用于將所述第二本地振蕩電信號與所述微波信號相乘，得到第二中頻信號。在第一方面的第一種可能的實施方式中，所述光信號輸出裝置包括：激光器，用于輸出第六光信號；調(diào)制器，用于接收所述第六光信號并對所述第六光信號進行調(diào)制，得到第七光信號，所述第七光信號里的譜線的數(shù)量由所述調(diào)制器的時鐘頻率與半波電壓決定；光波長選擇開關，用于接收所述第七光信號，并根據(jù)所述第七光信號選擇輸出所述包含具有固定頻率差的第一波長和第二波長的光信號，所述固定頻率差與發(fā)射系統(tǒng)的載波頻率相同。結合第一方面，在第一方面的第二種可能的實施方式中，所述光信號輸出裝置包括：相互獨立的第一激光器和第二激光器；所述第一激光器和第二激光器用于輸出所述包含具有固定頻率差的第一波長和第二波長的光信號。結合第一方面至第一方面的第二種可能的實施方式中任一項所述的正交混頻裝置，所述本地振蕩信號輸出裝置中的相位移相器還用于接收控制信號，并根據(jù)所述控制信號將所述第二光信號進行90度相位移動得到所述第三光信號，所述控制信號是由微波接收系統(tǒng)中的數(shù)字信號處理單元發(fā)送的。本發(fā)明實施例提供的正交混頻裝置，通過本地振蕩信號輸出裝置中的光信號輸出裝置輸出包含具有固定頻率差的兩個波長的光信號，通過相位移相器對包含其中一波長的光信號進行90度相位移動后輸出，經(jīng)光學耦合器將分別包含兩個波長的兩個光信號耦合得到一光信號，將移相后的光信號與另一未移相的光信號耦合得到另一光信號。新得到的兩路光信號再經(jīng)光電轉換二極管分別進行光電轉換后得到兩路正交的本地振蕩電信號。由于本發(fā)明實施例中的本地振蕩信號輸出裝置受制造工藝、電器件特性等的影響較小，能得到高頻的兩路正交的本地振蕩電信號，該兩路本地振蕩電信號分別經(jīng)乘法器與微波信號相乘，最終得到正交的解調(diào)信號。因此，本發(fā)明實施例提供的正交混頻裝置，可滿足高速微波通信系統(tǒng)的變頻處理的需求。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術中的正交混頻裝置結構示意圖；圖2為本發(fā)明正交混頻裝置實施例一的結構示意圖；圖3為本發(fā)明正交混頻裝置中的光信號輸出裝置實施例一的結構示意圖；圖4為本發(fā)明正交混頻裝置中的光信號輸出裝置實施例二的結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例微波接收系統(tǒng)的結構示意圖。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖2為本發(fā)明正交混頻裝置實施例一的結構示意圖，如圖2所示，本實施例的正交混頻裝置可以包括：本地振蕩信號輸出裝置20、第一乘法器21和第二乘法器22。其中，本地振蕩信號輸出裝置20包括：光信號輸出裝置11、相位移相器12、第一光學耦合器13、第二光學耦合器14、第一光電轉換二極管15和第二光電轉換二極管16，其中，光信號輸出裝置11用于輸出包含具有固定頻率差的第一波長和第二波長的光信號，并將包含第一波長的第一光信號輸入至第一光學耦合器13和第二光學耦合器14，將包含第二波長的第二光信號輸入至第一光學耦合器13和相位移相器12，固定頻率差與微波信號的中心頻率相同。相位移相器12用于將第二光信號進行90度相位移動得到第三光信號，并將第三光信號輸入至第二光學耦合器14，第一光學耦合器13用于將第一光信號和第二光信號耦合得到第四光信號，并將第四光信號輸入至第一光電轉換二極管15，第二光學耦合器14用于將第一光信號和第三光信號耦合得到第五光信號，并將第五光信號輸入至第二光電轉換二極管16，第一光電轉換二極管15用于將第四光信號進行光電轉換得到第一本地振蕩電信號，并輸出第一本地振蕩電信號。第二光電轉換二極管16用于將第五光信號進行光電轉換得到第二本地振蕩電信號，并輸出第二本地振蕩電信號。第一乘法器21用于將所述第一本地振蕩電信號與微波信號相乘，得到第一中頻信號，第二乘法器22用于將所述第二本地振蕩電信號與微波信號相乘，得到第二中頻信號。其中，在本發(fā)明實施例中，光信號輸出裝置11有兩種可實施的方式，在第一種可實施的方式中，圖3為本發(fā)明正交混頻裝置中的光信號輸出裝置實施例一的結構示意圖，如圖3所示，光信號輸出裝置11包括：激光器110、調(diào)制器111和光波長選擇開關112，具體地，激光器110用于輸出第六光信號，調(diào)制器111用于接收所述第六光信號并對所述第六光信號進行調(diào)制，得到第七光信號，所述第七光信號里的譜線的數(shù)量由所述調(diào)制器的時鐘頻率與半波電壓決定。例如調(diào)制器可以是馬赫曾德爾調(diào)制器（Mach-Zehndermodulator，簡稱：MZM），第七光信號里的譜線多少是根據(jù)MZM的輸入時鐘信號幅度大小與MZM的半波電壓大小共同決定，即選定了MZM后，可以調(diào)節(jié)輸入時鐘的信號幅度來調(diào)節(jié)譜線的多少，譜線的間距與時鐘的頻率一致。光波長選擇開關112用于接收所述第七光信號，并根據(jù)所述第七光信號選擇輸出所述包含具有固定頻率差的第一波長和第二波長的光信號。在第二種可實施的方式中，圖4為本發(fā)明正交混頻裝置中的光信號輸出裝置實施例二的結構示意圖，如圖4所示，光信號輸出裝置11包括：相互獨立的第一激光器113和第二激光器114，第一激光器113和第二激光器114用于輸出所述包含具有固定頻率差的第一波長和第二波長的光信號。進一步地，在上述實施例中，本地振蕩信號輸出裝置20中的相位移相器12還用于接收控制信號，并根據(jù)所述控制信號將第二光信號進行90度相位移動得到第三光信號，所述控制信號是由微波接收系統(tǒng)中的數(shù)字信號處理（digitalsignalprocessor，簡稱：DSP）單元發(fā)送的。具體地，DSP單元可以通過計算載波恢復后的星座圖坐標軸的銳角角度值與90度的差值來得到一個相位誤差信號且輸出這個誤差信號來控制混頻裝置的相位移相器12，從而得到精確的90度相位移相，這樣保證了第一本地振蕩信號和第二本地振蕩信號的相位差也為90度。本發(fā)明實施例描述的正交混頻裝置可用于微波通信系統(tǒng)中，可作為微波接收系統(tǒng)的混頻單元部分，圖5為本發(fā)明實施例微波接收系統(tǒng)的結構示意圖，如圖5所示，主要包括混頻單元51、采集單元52和解調(diào)單元53，微波信號從天線接收下來后，經(jīng)過低噪聲放大器（lownoiseamplifier，簡稱：LNA）后功率等分成兩路信號分別進入混頻單元51，經(jīng)混頻單元51輸出兩路中頻信號，即第一中頻信號和第二中頻信號，第一中頻信號和第二中頻信號輸入到采集單元后，經(jīng)采集單元中的濾波器濾波、自動增益控制器（automaticgaincontroller，簡稱：AGC）放大、模數(shù)轉換器進行數(shù)模轉換，得到采集的數(shù)據(jù)，接著采集單元把數(shù)據(jù)傳遞到解調(diào)單元53（DSP單元）進行數(shù)據(jù)解調(diào)，最后得到正確的接收信號。其中，DSP單元向混頻單元中的相位移向器12發(fā)送控制信號，使相位移向器12根據(jù)控制信號將第二光信號進行90度相位移動得到第三光信號。具體地，DSP單元可以通過計算載波恢復后的星座圖坐標軸的銳角角度值與90度的差值來得到一個相位誤差信號且輸出這個誤差信號來控制混頻單元51的相位移相器12，從而得到精確的90度相位移相，這樣保證了第一本地振蕩信號和第二本地振蕩信號的相位差也為90度。本發(fā)明實施例提供的正交混頻裝置，通過本地振蕩信號輸出裝置中的光信號輸出裝置輸出包含具有固定頻率差的兩個波長的光信號，通過相位移相器對包含其中一波長的光信號進行90度相位移動后輸出，經(jīng)光學耦合器將分別包含兩個波長的兩個光信號耦合得到一光信號，將移相后的光信號與另一未移相的光信號耦合得到另一光信號。新得到的兩路光信號再經(jīng)光電轉換二極管分別進行光電轉換后得到兩路正交的本地振蕩電信號。由于本發(fā)明實施例中的本地振蕩信號輸出裝置受制造工藝、電器件特性等的影響較小，能得到高頻的兩路正交的本地振蕩電信號，該兩路本地振蕩電信號分別經(jīng)乘法器與微波信號相乘，最終得到正交的解調(diào)信號。因此，本發(fā)明實施例提供的正交混頻裝置，可滿足高速微波通信系統(tǒng)的變頻處理的需求。本領域普通技術人員可以理解：實現(xiàn)上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。