基于光采樣及并行多通道的光電混合模數轉換技術研究.pdf

1、數字信號在傳輸和處理方面有許多模擬信號無法比擬的優(yōu)勢。模數轉換器(Analog to Digital Converter，ADC)作為將模擬信號轉變?yōu)閿底中盘柕年P鍵器件，其性能好壞直接影響著整個數字信號處理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的電子ADC由于物理瓶頸的限制，難以滿足日益增長的速率和精度要求。利用光學的方法能夠有效地突破電子ADC的物理瓶頸。光學ADC被認為是有望實現(xiàn)模擬信號高速高精度數字化的有效途徑和方法。
　　本文對基于光采樣及并行多通道

2、的光學模數轉換系統(tǒng)進行了方案仿真，具體工作包括：首先，搭建了通道數為4路、采樣速率為4.2GS/s的光學模數轉換系統(tǒng)，加載了20GHz的模擬信號進行測試，實現(xiàn)了有效位數為3.95的模數轉換，證明了該系統(tǒng)實現(xiàn)帶通采樣數字化的能力；其次，討論了多通道一致性對于信號質量影響，分別從通道間的脈沖幅度、脈沖時序以及后端電子ADC量化時鐘的層面分析了對信號的影響，并得到了系統(tǒng)能夠容忍的多通道一致性誤差范圍，提出了改善系統(tǒng)多通道一致性誤差的數據優(yōu)化算

3、法，并通過仿真得到了驗證；再次，分析了調制深度對于信號質量的影響，結果表明：調制深度過高或過低對信號質量都有影響，光學ADC系統(tǒng)具有最佳的調制深度；最后，分析了色散、調制器傳輸函數、調制器偏置點漂移對信號精度的非線性影響，并采用互補型調制器和arcsin函數操作的方案對信號的非線性失真進行了改善，將有效位數提高到5.72位。搭建了一個基于光采樣的雙通道光電混合模數轉換系統(tǒng)：包括對實驗器材的選取、參數測定、波長時間交織采樣光序列的產生(2