紀越峰，徐 坤，田慧平，戴一堂，王瑞鑫，申冠生

(北京郵電大學信息光子學與光通信國家重點實驗室 北京100876)

1 引言

隨著各種新業(yè)務、新終端和新需求的不斷涌現（如移動高速下載、移動流媒體、無壓縮高清視頻、數字醫(yī)療、射頻標識、傳感、M2M、虛擬現實等），信息交互方式日新月異,寬帶信息量增長迅猛，要求網絡能夠在任意時刻、任意地點提供任意業(yè)務的寬帶信息接入服務。因此，人與物乃至物與物之間隨時隨地溝通的全新網絡環(huán)境——寬帶泛在網正在變?yōu)楝F實，并逐步走進人們的生活。微波光子技術充分利用光子學低損傳輸、寬帶處理與分布接入的優(yōu)勢來滿足寬帶微波信號的產生、傳輸、處理、控制和組網等需求，以此為基礎的微波光波融合系統(tǒng)充分發(fā)揮了無線靈活接入和光纖寬帶傳輸的各自優(yōu)勢，可以實現單純無線技術和光纖技術難以完成甚至無法完成的信息處理與傳輸組網等功能，是未來接入網絡的重要發(fā)展趨勢與有效解決途徑。

圖1 微波光波融合系統(tǒng)概要

如圖1所示的智能微波光波融合系統(tǒng)基本結構包括軟件無線電中心、微波光子處理中心和遠端單元。其中，信息源的管理和資源分配在軟件無線電控制中心實現；海量信息的分布和感知由微波光子處理系統(tǒng)實現；寬帶信息的采集與分發(fā)由遠端天線單元實現。近年來，基于微波光子技術的微波光波融合系統(tǒng)的性能已有很大的提高，并且逐步在高速寬帶的無線接入、衛(wèi)星通信、電子防務、深空探測等系統(tǒng)中開展應用，展現出巨大的應用前景。但是仍然面臨許多挑戰(zhàn)，如：微波光波的高線性轉換與幅相控制、光域微波信號的高精細處理以及微波光波融合網絡的組織行為、資源利用與性能優(yōu)化等。

通過對國內外研究現狀和發(fā)展趨勢的分析[1～7]，可以看出，國內外微波光子系統(tǒng)的研究已經有了一定的成果，但在解決動態(tài)可重構的智能微波光波融合系統(tǒng)的基礎理論以及光波微波融合技術應用方面尚未實現系統(tǒng)性突破。我國的國家重點基礎研究發(fā)展計劃（以下簡稱“973”計劃）適時啟動了相關研究工作，本項目即按照“973”計劃的定位與目標，針對動態(tài)可重構微波光波融合系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)，重點開展了微波光子傳輸鏈路、信號處理、系統(tǒng)建模與構建等方面的研究，所取得的相關研究進展介紹如下。

2 微波光子的高性能傳輸鏈路

實現承載微波信號的大動態(tài)、超寬帶、穩(wěn)相光傳輸是實現微波光波融合系統(tǒng)的關鍵技術之一。

2.1 大動態(tài)微波光子鏈路技術

通過探索電域與光域、模擬與數字傳輸和處理的各自內在規(guī)律與聯(lián)系，建立了微波光子鏈路對多頻段多制式無線信號的非線性行為模型，分別提出了基于光域相位操控的線性化、基于記憶多項式的低復雜度多頻帶數字預失真以及基于相位調制相干檢測的數字后補償等大動態(tài)微波光子鏈路中的非線性抑制技術。