韩墨璇 1,2石泰峡 1,2张苏南 1,2陈阳 1,2,*
作者单位
摘要
1 华东师范大学通信与电子工程学院,上海 200241
2 华东师范大学上海市多维度信息处理重点实验室,上海 200241
在带内全双工(IBFD)多输入多输出(MIMO)通信系统中,通道间串扰、非线性失真及多径效应的共同作用使自干扰信号异常复杂。为在大带宽应用场景下消除此复杂自干扰信号,提出一种由最小二乘(LS)算法辅助的MIMO非线性自干扰光域消除方案,并将其与数字域消除相结合。该方案对IBFD MIMO系统中的复杂自干扰信号进行建模,并利用LS算法对模型参数进行估计,进而重建出模拟参考信号并用于实现光域模拟自干扰消除。此外,通过设置门限,在保证模拟消除深度的情况下忽略自干扰信号中功率较低的分量来降低LS算法阶数,提高参考重建速度。经实验验证,当MIMO多径自干扰信号的载波频率和波特率分别为1 GHz和0.5 Gbaud时,所提方案经过光域模拟和数字域自干扰消除后,可实现约35 dB的自干扰消除深度。
光纤光学 射频光子学 带内全双工 自干扰消除 多输入多输出 非线性串扰 
光学学报
2024, 44(3): 0306002
作者单位
摘要
大连理工大学 光电工程与仪器科学学院,辽宁省先进光电子技术重点实验室,大连 116024
同时同频全双工技术可有效提升频谱利用效率,然而射频自干扰是该技术实际应用必须解决的首要问题。建立了微波光子射频干扰消除理论模型,分析了幅度失配与时延失配对干扰消除深度的影响,基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)进行了微波光子射频干扰消除控制算法研究,建立了互相关算法与粒子群算法相结合的快速寻优算法,提出了综合考虑微波光子功能单元调节精度与模数转换器采样精度的算法判据。实验测试了基于FPGA的微波光子射频干扰消除算法自适应控制功能,在中心频率2.4 GHz,带宽40 MHz条件下,干扰消除深度达到35 dB。
同时同频全双工 微波光子学 射频干扰对消 控制算法 FPGA In-band full-duplex Microwave photonics Radio frequency self-interference cancellation Control algorithm Field programmable gate array 
光子学报
2023, 52(12): 1206001
王杰 1,2范婷威 2申玲菲 2,3黄志伟 2[ ... ]周田华 2,*
作者单位
摘要
1 复旦大学 通信科学与工程系 电磁波信息科学教育部重点实验室,上海 200433
2 中国科学院上海光学精密机械研究所 空间激光信息传输与探测技术重点实验室,上海 201800
3 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
针对全双工水下无线光通信(FD-UWOC)系统中存在的自干扰限制系统通信性能的问题,文章提出了一种双波长收发分离的方法。基于Monte Carlo数值仿真方法,在Jerlov I、Jerlov IB和Jerlov II 3种典型水质下,分析了自干扰对450 nm单波长、525 nm单波长和双波长FD-UWOC系统性能的影响情况。仿真结果表明,水质越差,自干扰越强,并且自干扰的增强会显著降低FD-UWOC的光信噪比(OSNR),进而限制了系统的最远传输距离;采用双波长收发分离方法的FD-UWOC系统相较于单波长FD-UWOC系统能带来约60 dB的OSNR提升,从而可以实现更远的传输距离,其中,在Jerlov II类水质下传输距离提升了80 m,并能在Jerlov I和Jerlov IB类水质下实现大于100 m的有效传输距离。这些结果在FD-UWOC系统设计中具有一定的参考意义。
全双工水下无线光通信 Monte Carlo方法 自干扰 后向散射 双波长 FD-UWOC Monte Carlo method self-interference backscattering dual-wavelength 
光通信研究
2023, 49(4): 28
作者单位
摘要
北京工业大学理学部,北京 100124
远场光学显微成像是获取待测样品三维结构信息及其动态变化不可或缺的技术。非接触无损害的快速光学三维显微成像技术在生物细胞、生物组织等生物医学成像领域具有独特的应用优势和巨大的应用需求。受限于目前的光电器件只能实现光强的直接探测,光学显微三维成像技术往往通过扫描技术、编码技术或数值算法等将光场的相位等信息转换为光强信息,再通过探测被待测样品调制的光波场强度的变化解析出原始样品的信息,以实现对样品三维形貌、内部结构或折射率分布等多种信息的可视化。利用光波的相干性,结合适当的分波技巧,实现两束光的互干涉或自干涉,将光波场相位信息编码至干涉图样的强度分布中,然后结合适当的算法对干涉图样进行重建,是实现光学三维显微成像的一个重要技术。本文对基于光的干涉,利用干涉条纹的强度提供成像对比度的三维显微成像技术进行综述,阐明了激光照明的数字全息显微、部分相干光照明的数字全息显微、光学相干断层显微和空间非相干光照明的自干涉数字全息显微成像技术的基本原理、成像特性,以及该类技术在样品定量相衬成像、三维层析成像、非扫描快速三维显微成像等领域的应用,同时对该类技术衍生的新技术以及该类技术的未来发展方向进行了详细讨论。
生物光学 显微 三维成像 显微成像 干涉 数字全息显微 光学相干层析 非相干全息 荧光自干涉定位 
中国激光
2022, 49(15): 1507202
作者单位
摘要
华东师范大学 通信与电子工程学院 上海市多维度信息处理重点实验室,上海 200241
针对带内全双工系统中的自干扰问题与有用信号的非线性失真问题,提出一种基于双偏振双驱动马赫曾德尔调制器的自干扰消除及线性度提升方案。包含有用信号和自干扰的接收信号注入该调制器的两个子双驱动马赫曾德尔调制器上臂的射频端口,构建的参考信号注入两个子调制器下臂的射频端口。两个子调制器被分别偏置在最大传输点和正交传输点,分别探测其输出光信号,得到两路电信号。当注入的参考信号和自干扰完全相同时,两路输出电信号中的自干扰可被完全消除。将这两路电信号采样后进行数字域联合处理,即可恢复出不含自干扰和非线性失真的有用信号。此外,提出了一种优化算法用于减少两路电信号功率不匹配导致的失真。通过仿真与实验验证该方案的可行性。实验结果表明,当有用信号为频率为10 MHz和12 MHz、功率为4 dBm的双音信号,自干扰为中心频率为11 MHz、符号率为4 Mbaud的正交相移键控信号时,该结构可以实现约25.6 dB的自干扰消除深度和17.3 dB的三阶交调抑制深度。
微波光子学 带内全双工 自干扰消除 线性度优化 模拟光信号处理 数字信号处理 Microwave photonics In-band full-duplex Self-interference cancellation Linearization Analog optical signal processing Digital signal processing 
光子学报
2021, 50(10): 1006002
Author Affiliations
Abstract
School of Optoelectronic Engineering and Instrumentation Science, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China
Radio frequency (RF) self-interference is a key issue for the application of in-band full-duplex communication in beyond fifth generation and sixth generation communications. Compared with electronic technology, photonic technology has the advantages of wide bandwidth and high tuning precision, exhibiting great potential to realize high interference cancellation depth over broad band. In this paper, a comprehensive overview of photonic enabled RF self-interference cancellation (SIC) is presented. The operation principle of photonic RF SIC is introduced, and the advances in implementing photonic RF SIC according to the realization mechanism of phase reversal are summarized. For further realistic applications, the multipath RF SIC and the integrated photonic RF SIC are also surveyed. Finally, the challenges and opportunities of photonic RF SIC technology are discussed.
in-band full-duplex radio frequency self-interference cancellation microwave photonics 
Chinese Optics Letters
2021, 19(7): 073901
作者单位
摘要
1 大连理工大学 光电工程与仪器科学学院, 辽宁 大连 116024
2 空间微波技术国家重点实验室,西安 710000
针对全双工通信系统设计了光子集成射频自干扰消除功能芯片.该芯片采用相位调制将射频信号转换至光域,在光域内进行光载射频信号的幅相调控以实现干扰对消功能.对功能芯片中主要功能单元进行优化设计后,延时调谐范围为0~10 ps, 30 GHz带宽内的延时抖动小于0.1 ps; 滤波响应阻带抑制度为36.5 dB,通带带宽为60.6 GHz,边沿陡峭度为9.2 dB/GHz.建立了光子集成芯片射频自干扰消除系统的理论模型,对功能芯片中可调光延时线、可调光衰减器及滤波器等引入的延时、幅度不匹配对系统消除性能的影响进行了仿真分析.结果表明,幅度失配量为0.02 dB时,2 GHz带宽信号下系统抑制度为-42.7 dB; 延时抖动为0.07 ps时,2 GHz带宽信号下系统的抑制度为-37 dB.研究结果可为光子集成射频干扰抑制功能芯片的研制提供参考.
微波光子集成 全双工通信 自干扰消除 Microwave photonic integration Full-duplex communications Self-interference cancellation 
光子学报
2019, 48(11): 1148017
作者单位
摘要
北京工业大学应用数理学院, 北京 100124
发展了一种采用结构光照明提高自干涉数字全息成像系统轴向分辨率的方法,理论分析了结构光照明自干涉数字全息层析成像的原理,采用数值模拟和实验研究了结构光空间频率和样品轴向间距对系统层析成像特性的影响,给出了结构光照明模式下自干涉数字全息成像的结果。研究结果表明:结构光照明的自干涉数字全息系统层析成像能力得到了显著提升。
全息 自干涉 结构光照明 层析成像 分辨率 
中国激光
2019, 46(5): 0509001
作者单位
摘要
西安交通大学机械工程学院机械制造系统国家重点实验室, 陕西 西安 710049
提出了一种测量平行液晶空间光调制器(SLM)相位调制特性的自干涉法。该方法实验简单,具有良好的稳健性。加载到SLM的灰度图由三部分组成,一部分是二元衍射光栅灰度图;另外两部分加载的灰度图均匀分布,下部分灰度值恒为0,上部分灰度值从0逐渐增加。随着上部分灰度的改变,经过相位调制的反射光束与光栅产生的+1级衍射光干涉生成一整幅错位条纹图,通过测量同一幅干涉条纹的周期和上下条纹之间的相对移动量来计算SLM的相位调制量大小,该方法消除了环境振动或空气湍流引起的条纹抖动对测量的影响,提高了测量精度。与其他方法相比,该方法获取SLM相位调制特性不需要复杂的光学装置,且具有优良的机械稳定性,反应快速更易实施。
测量 液晶空间光调制器 自干涉法 相位调制特性 图像后处理 
激光与光电子学进展
2017, 54(6): 061204
作者单位
摘要
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京 210094
2 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室,山东青岛 266107
3 东南大学移动通信国家重点实验室,江苏南京 210096
4 南京工程学院通信工程学院,江苏南京 211167
为了更好地抑制全双工多入多出技术(MIMO)中继系统的自干扰,提高信息传输速率,提出了一种新型的波束成型组合算法。该组合在源节点和目的节点采用奇异值分解的波束成型向量,而在中继站采用基于最大化信干噪比接收波束成型来抑制中继端的自干扰,以及最大化信泄噪比发射波束成型矩阵来减少中继发送端泄漏到中继接收机的信号组合波束成型算法。为了降低复杂度,随后引入了交替迭代结构来进一步优化中继接收和发送波束成型矩阵,并比较了不同组合波束成型方案的和速率性能。仿真结果表明,与现存的波束成型组合相比,当干噪比较低时,提出的组合算法能够提供更优的和速率性能。
全双工中继 自干扰 波束成型 最大化信干噪比 最大化信泄噪比 full-duplex relays self-interference beamforming Maximum Signal to Interference plus Noise Ratio(Ma Maximum Signal to Leakage plus Noise Ratio(Max-SLN 
太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(1): 42

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