本發(fā)明涉及壓縮采樣技術(shù)，具體涉及一種基于超高速混沌隨機(jī)解調(diào)技術(shù)的光子壓縮采樣器。
背景技術(shù)：
光子壓縮采樣技術(shù)采用電光調(diào)制器替換傳統(tǒng)的乘法器，解決了待測(cè)稀疏信號(hào)與隨機(jī)解調(diào)信號(hào)的混頻的“電子瓶頸”，有效提高了系統(tǒng)帶寬，但仍然受限于隨機(jī)解調(diào)信號(hào)速率的一半。
目前光子壓縮采樣技術(shù)的隨機(jī)解調(diào)信號(hào)大多采用prbs，偽隨機(jī)序列發(fā)生器不僅設(shè)備復(fù)雜、成本高，而且依賴于電子器件，遇到“電子瓶頸”使其帶寬不可能提高。另一方面prbs序列的隨機(jī)性不夠強(qiáng)，用來(lái)作為隨機(jī)解調(diào)信號(hào)導(dǎo)致構(gòu)造的測(cè)量矩陣的rip特性不夠好。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于超高速混沌隨機(jī)解調(diào)技術(shù)的光子壓縮采樣器。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種基于超高速混沌隨機(jī)解調(diào)技術(shù)的光子壓縮采樣器，包括第一電光調(diào)制器、第一光電檢測(cè)器、低通濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、激光器、第二電光調(diào)制器、光分路器、摻餌光纖放大器、第二光電檢測(cè)器、電放大器和可調(diào)衰減器；其中，
激光器與第二電光調(diào)制器的光輸入端連接，第二電光調(diào)制器的光輸出端與光分路器的輸入端連接，光分路器的其中一個(gè)輸出端與摻餌光纖放大器連接，摻餌光纖放大器、第二光電檢測(cè)器、電放大器、可調(diào)衰減器依次連接，可調(diào)衰減器的輸出端與第二電光調(diào)制器的射頻信號(hào)輸入端連接；光分路器的另一個(gè)輸出端與第一電光調(diào)制器的光輸入端連接，稀疏射頻信號(hào)輸入第一電光調(diào)制器的射頻輸入端，第一電光調(diào)制器的輸出端與第一光電檢測(cè)器的輸入端連接，第一光電檢測(cè)器、低通濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器依次連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：
本發(fā)明采用光電振蕩器(oeo)替換傳統(tǒng)的偽隨機(jī)序列(prbs)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)光子壓縮采樣，不僅使成本大幅降低，而且由于使用光子器件，所以其產(chǎn)生的信號(hào)速率可以高達(dá)幾十ghz甚至上百ghz，另一方面由于系統(tǒng)進(jìn)入混沌狀態(tài)，輸出的信號(hào)為混沌信號(hào)，類隨機(jī)性比prbs更強(qiáng)，改善了隨機(jī)測(cè)量矩陣的rip特性，提高信號(hào)重構(gòu)效率。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的基于超高速混沌隨機(jī)解調(diào)技術(shù)的光子壓縮采樣器原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明的一種基于超高速混沌隨機(jī)解調(diào)技術(shù)的光子壓縮采樣器，包括第一電光調(diào)制器1、第一光電檢測(cè)器2、低通濾波器3、模數(shù)轉(zhuǎn)換器4、激光器5、第二電光調(diào)制器6、光分路器7、摻餌光纖放大器8、第二光電檢測(cè)器9、電放大器10和可調(diào)衰減器11；其中，
激光器5與第二電光調(diào)制器6的光輸入端連接，第二電光調(diào)制器6的光輸出端與光分路器7的輸入端連接，光分路器7的其中一個(gè)輸出端與摻餌光纖放大器8連接，摻餌光纖放大器8、第二光電檢測(cè)器9、電放大器10、可調(diào)衰減器11依次連接，可調(diào)衰減器11的輸出端與第二電光調(diào)制器6的射頻信號(hào)輸入端連接；光分路器7的另一個(gè)輸出端與第一電光調(diào)制器1的光輸入端連接，稀疏射頻信號(hào)輸入第一電光調(diào)制器1的射頻輸入端，第一電光調(diào)制器1的輸出端與第一光電檢測(cè)器2的輸入端連接，第一光電檢測(cè)器2、低通濾波器3、模數(shù)轉(zhuǎn)換器4依次連接。
激光器5、第二電光調(diào)制器6、光分路器7、摻餌光纖放大器8、第二光電檢測(cè)器9、電放大器10、可調(diào)衰減器11構(gòu)成一個(gè)混沌光電振蕩環(huán)腔；通過(guò)光分路器7將環(huán)路中的光混沌信號(hào)分出，與第一電光調(diào)制器1的光輸入端連接，進(jìn)入壓縮采樣光鏈路。
進(jìn)一步的，第二電光調(diào)制器6的偏置電壓為
調(diào)諧可調(diào)衰減器11，控制環(huán)路開(kāi)環(huán)增益大于4.2，環(huán)路才能夠進(jìn)入混沌狀態(tài)，產(chǎn)生超高速混沌信號(hào)。
進(jìn)一步的，放大器10和可調(diào)衰減器11的通帶帶寬為500khz-20ghz；第二光電檢測(cè)器9、第二電光調(diào)制器6的調(diào)制速率和光電轉(zhuǎn)換速率大于20ghz。
本發(fā)明的工作原理為：
利用電光調(diào)制器將稀疏射頻信號(hào)調(diào)制上混沌oeo生成的混沌光子信號(hào)，再經(jīng)過(guò)光電檢測(cè)器，實(shí)現(xiàn)混沌信號(hào)與射頻信號(hào)的混頻，然后經(jīng)過(guò)低通濾波器，利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)低通信號(hào)進(jìn)行低速采樣，實(shí)現(xiàn)壓縮采樣。
優(yōu)選的，第一電光調(diào)制器1采用fujitsu鈮酸鋰光纖調(diào)制器ftm7927fba，帶寬為15ghz；第一光電檢測(cè)器2采用discoverydsc40s高速模擬光電探測(cè)器；帶寬為16ghz；低通濾波器3采用lf1608-br80kaa低通濾波器，頻率為824-915mhz；模數(shù)轉(zhuǎn)換器4采用ads124s08模數(shù)轉(zhuǎn)換器，最大可編程數(shù)據(jù)傳輸速率為4ksps；激光器5采用bf-14-dfb激光器，波長(zhǎng)為1551.6nm；第二電光調(diào)制器6采用fujitsu富士通光纖強(qiáng)度調(diào)制器ftm7938ez，帶寬為40hghz；光分路器7采用sc光纖分路器；波長(zhǎng)類型為1310nm/1550nm，功率分比為50:50；摻餌光纖放大器8采用ftth樓棟型光放大器，最大增益30db；第二光電檢測(cè)器9采用finisar菲尼薩高速光電探測(cè)器dprv2322a，帶寬為40ghz；電放大器10采用rcat-00+型號(hào)放大器，增益帶寬為dc-20ghz；可調(diào)衰減器11采用sc可調(diào)光纖衰減器，衰減量為0-30db。