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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种微波光子BPSK方向调制信号生成装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119814163B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510150965.7，技术领域涉及：H04B10/516；该发明授权一种微波光子BPSK方向调制信号生成装置及方法是由高永胜;刘龙;翟伟乐;李志宇;王君菡;谭佳俊;庞晓炎;崔万照;梁栋设计研发完成，并于2025-02-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种微波光子BPSK方向调制信号生成装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种微波光子BPSK方向调制信号生成装置及方法，包括激光器LD、双平行马增调制器DPMZM、90度电桥、相位调制器PM1和PM2、光分束器OS、光合束器OC和光电探测器PD；激光器PD产生的激光信号经过光分束器后等功率输入到双平行马增调制器DPMZM和相位调制器PM1中；上支路的本振LO信号经过90度电桥后分为两路；下支路由任意波形发生器AWG产生的伪随机二进制信号PRBS输入到相位调制器PM1中，生成相位编码信号；最后，上支路和下支路合束后，经过光电探测器PD拍频，从而得到携带不同相位信息的方向调制信号。本发明相比于传统的BPSK方向调制的方案，所提方案可单独实现多个频段的方向调制，且频率可以达到40GHz，带宽可达4GHz。

本发明授权一种微波光子BPSK方向调制信号生成装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种微波光子BPSK方向调制信号生成方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：假设激光器发出激光表示为Eint＝E0expjwct，生成的射频信号表示为VcosΩt；其中，wC是光载波的角频率，Ω是射频信号的角频率，E0表示激光信号的幅度，V表示射频信号的幅度； 步骤2：在上支路中，MZM1的输出信号表示为： MZM2的输出信号表示为： 式中，m是调制指数，Jn·是n阶第一类贝塞尔函数，j表示虚数单位； 经过主调制器后，DPMZM的输出信号表示为： 步骤3：在下支路中，任意波形发生器AWG生成伪随机二进制序列PRBS，记为st； 相位调制器PM1调制伪随机二进制序列PRBS后，输出光信号表示为: 式中，是编码信号的调制指数，VC表示码元的幅度，Vπ表示相位调制器的半波电压； 调节编码信号的幅度，使得VC＝V，公式4表示为： 由式5可得，当相位编码信号在不同码元之间变化时，PM1输出光信号的相位在0和π之间变化； PM1输出后的信号进入PM2中，用直流VDC控制PM2，进行相位调控，输出光信号表示为： 其中，m表示PM2的调制指数； 步骤4：将合束之后的光信号送入PD中进行检波，得到拍频后的光电流： 其中，ξ是光电探测器的响应度，是通过控制PM2引入的相移，Jm表示第一类一阶贝塞尔函数； 公式7即为被相位编码信号调制的可移相射频信号，其载频频率为Ω2π，由本振源决定；信号的相位由编码信号的幅度、控制PM2的直流电压VDC以调制器的半波电压V共同决定；信号功率由输入光功率的大小、调制器的调制效率和PD的响应度决定； 步骤5：PD输出的方向调制信号分别使用天线1和天线2发射，天线1和天线2平行放置，假设两个天线法线方向即0度为期望通信方向，而窃听方向在两天线法线的右侧α度方向；调整信号相位使其在期望方向可以正确的恢复BPSK相位信息，而在窃听方向上无法正确恢复BPSK相位信息； 步骤6：为了避免信号栅瓣影响，波长与发射天线间距的关系为：d＝λ2；由于窃听方向处于天线1和天线2法线的α度处，产生的光程差为△d＝dsinα；假设发射的信号为单频信号，在窃听位置，接收由天线1发出的信号相对于天线2发出的信号产生的相对相移 设θ1,0和θ1,1分别表示码元为“0”和“1”时天线1发出信号的相位，θ2,0和θ2,1分别表示码元为“0”和“1”时天线2发出信号的相位，可以得到窃听方向处信号两个码元的表达式为： 其中，wLO表示使用的射频本振信号的角频率； 与此同时，期望方向处信号两个码元的相位为： 利用和差化积公式： 化简窃听方向和期望方向信号的相位，即化简公式9和公式10，得到： 若要满足窃听方向不能识别所接收到的“0”“1”信号，而期望方向可以正常解调，且区别于相控阵的“零陷”方法，则满足下式： 因此，只要两个天线发射的“0”“1”信号之间的相位满足公式13中的条件，系统发射出的信号即为方向调制信号，可以在远场实现方向调制的功能。

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