空间高速光通信基带调制信号产生与相位同步方法研究

来源：电子与信息学报杂志2024年第9期北京时间：

作者：汪滴珠, 靳一, 左金钟, 徐常志, 梁慧剑, 苟保卫

单位：中国空间技术研究院西安分院 西安 710100

摘要：高速调制基带信号的高质量产生与相位精确同步是实现空间光通信测距的关键技术。传统采用FPGA或数字信号处理器(DSP)与高速数模转换器 (DAC)的实现方法，存在相位同步精度低、硬件实现复杂度高等缺点。该文提出一种高速光通信基带信号产生与相位同步方法，设计了相位闭环动态控制环路，通过实时调整高速信号发射时钟相位，可实现I,Q高速基带信号相位与外部参考时钟相位的确定性关系。实验结果表明：正交相移键控(QPSK)光调制信号码速率为5 Gbit/s时，相位同步精度小于2 ps，误差矢量幅度(EVM)小于8% ；5 Gbit/s光通信速率误码率为10–7，接收灵敏度优于–47 dBm，测距精度优于2 mm。与传统方法相比，其灵敏度与测距精度均得到明显改善。

关键词：光通信测距, 相位同步, 闭环动态控制, 误差矢量幅度

基金资助：国家自然科学基金(62301418)，国家重点实验室稳定支持基金(HTKJ2022KL504006)