專利名稱：高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)通信設(shè)備，且更具體地，涉及一種能夠以高功率效率傳送光學(xué)信號(hào)的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)。
背景技術(shù)：
近來，信息技術(shù)(IT)的進(jìn)步已經(jīng)導(dǎo)致無處不在的(ubiquitous)通信環(huán)境的發(fā)展，在所述無處不在通信環(huán)境中可以在任何類型的設(shè)備之間提供各種服務(wù)，而與時(shí)間和地點(diǎn)無關(guān)。此外，在無處不在通信網(wǎng)絡(luò)中，由于諸如無繩.(coddess )可操作性和移動(dòng)性而導(dǎo)致用于連接到不同終端的無線通信的使用已經(jīng)逐漸增加。
在當(dāng)前使用的無線通信技術(shù)中，RF/MW頻帶從幾MHz變化到幾十GHz，并且與有線通信技術(shù)相比，使用了相對(duì)低的服務(wù)率。此外，在無線通信技術(shù)中，需要在用戶終端、衛(wèi)星、和軍事網(wǎng)絡(luò)之中進(jìn)行頻率共享。而且，需要解決諸如信息安全、和對(duì)人體有害的電磁干擾(EMI)之類的問題。
作為用于解決傳統(tǒng)無線通信的問題的有前景的技術(shù)，已經(jīng)提出了其中使用通過空間傳播的光來傳遞信息的光學(xué)無線通信技術(shù)。
根據(jù)當(dāng)前的研究結(jié)果，強(qiáng)度調(diào)制(IM) /直接檢測(cè)(DD)光學(xué)無線通信技術(shù)可以提供用于室內(nèi)光學(xué)無線通信的廉價(jià)實(shí)用的光學(xué)調(diào)制方案。
圖1是圖示了傳統(tǒng)的IM/DD光學(xué)無線通信設(shè)備的構(gòu)思圖。
參考圖1來簡(jiǎn)要描述傳統(tǒng)的光學(xué)無線通信設(shè)備的操作。通過調(diào)制器10將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合于光學(xué)信道的線路代碼，并通過放大器將其放大為合適的電流信號(hào)。諸如激光二極管(LD)或發(fā)光二極管(LED)之類的發(fā)光裝置20通過使用該電流信號(hào)來輸出光學(xué)信號(hào)(光學(xué)信道)。光學(xué)信號(hào)通過光電二極管(PD) 30來檢測(cè)，并被轉(zhuǎn)換為光學(xué)電流信號(hào)。所述光學(xué)電流信號(hào)通過解調(diào)器40來解調(diào)，并輸出到接收機(jī)。
調(diào)制器IO所執(zhí)行的調(diào)制被分類為時(shí)域調(diào)制和頻域調(diào)制。在時(shí)域調(diào)制中，使用了用于通過利用信號(hào)強(qiáng)度的開關(guān)特性來調(diào)制傳送信號(hào)的非歸零(NRZ)或歸零(RZ)碼開-關(guān)鍵控方案、和用于通過利用脈沖之間的時(shí)間差來調(diào)制傳送信號(hào)的脈沖位置調(diào)制方案。通過使用 一個(gè)副載波或多個(gè)副載波來執(zhí)行所述頻域調(diào)制。
作為頻域調(diào)制方案，使用正交頻分復(fù)用(OFDM)。 OFDM被廣泛用于其中必須解決由于多徑所導(dǎo)致的信號(hào)干擾的有線/無線通信，諸如，x數(shù)字訂戶線路(xDSL)、無線局域網(wǎng)(LAN)和無線因特網(wǎng)。OFDM具有易于實(shí)現(xiàn)和易于進(jìn)行頻帶管理的優(yōu)點(diǎn)。
在OFDM中，輸出信號(hào)具有大的峰均功率比(PAPR: peek-to-averagepowerratio )。因此，輸出級(jí)上的功率放大器的操作效率被降低，并且通信性能由于功率放大器的非線性所導(dǎo)致的信號(hào)變形(deformation)而惡化。因此，在使用OFDM的IM光學(xué)無線通信中，由于高PAPR而導(dǎo)致降低了光學(xué)無線發(fā)射機(jī)的功率效率并發(fā)生了非線性信號(hào)變形。下面參考圖2來詳細(xì)描述這些問題。圖2是圖示了傳統(tǒng)的IM光學(xué)無線發(fā)射機(jī)的示意框圖。參考圖2來描述光學(xué)無線發(fā)射機(jī)的操作。利用基帶調(diào)制器201來調(diào)制輸入的電信號(hào)?；鶐д{(diào)制器201的輸出信號(hào)是數(shù)字信號(hào)。所述數(shù)字信號(hào)被數(shù)模(DA)轉(zhuǎn)換器202轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。通過功率放大器203對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行放大。利用放大的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)LD或LED 204,以生成與功率放大器203的輸出信號(hào)成比例的光功率信號(hào)。
如上所述，在其中OFDM方案被用于基帶調(diào)制器201的情況下，基帶調(diào)制器201的輸出信號(hào)具有高PAPR特性。因此，為了對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行線性放大，功率放大器203需要實(shí)現(xiàn)為具有A類偏置狀態(tài)。通常，A類放大器的最大功率效率被限制到50%或更低。放大器的功率效率與輸入信號(hào)的PAPR成反比。例如，如果PAPR是10dB，則功率放大器203的功率效率是大約5% 。
具有高PAPR特性的信號(hào)經(jīng)歷了由功率放大器的非線性所導(dǎo)致的信號(hào)變形。為了防止信號(hào)變形，功率放大器203需要具有比平均系統(tǒng)功率大10dB-20dB的輸出功率能力。根據(jù)我們的研究結(jié)果，用于1Gb/s 3Gb/s室內(nèi)光學(xué)無線通信的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)需要具有1W的平均光功率。這樣的高功率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)比用于超寬帶(UWB)通信的典型O.lmW光學(xué)無線發(fā)射機(jī)高40dB。因此，如果通過使用傳統(tǒng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)1W的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，假設(shè)
LD/LED的電光轉(zhuǎn)換效率為50% ，則功率放大器203需要被實(shí)現(xiàn)為具有20W到40W的最大輸出功率。換言之，不能通過使用傳統(tǒng)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)有竟?fàn)幜Φ?W光學(xué)無線發(fā)射機(jī)。
為了光學(xué)無線通信技術(shù)針對(duì)UWB技術(shù)或802.11n技術(shù)的竟?fàn)幮?，必須解決功率放大器203的這個(gè)高功耗的問題。作為實(shí)踐的方法，可以使用大量的LD或LED來生成1W光學(xué)信號(hào)，同時(shí)保持高調(diào)制速率(Gb/s)。然而，當(dāng)利用高電流來操作諸如垂直空腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)的LD時(shí)，由于LD陣列的冷卻結(jié)構(gòu)的差異而導(dǎo)致出現(xiàn)LD的光功率強(qiáng)度的不均勻性。因此，使用大量的LD的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)需要應(yīng)對(duì)LD的光功率強(qiáng)度的不均勻性。
在使用大量的LD或LED的情況下，還需要大量的驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)LD或LED。通常，驅(qū)動(dòng)器由與光學(xué)元件相比不同的材料制成。因此，單獨(dú)形成的兩個(gè)裝置必須彼此連接。然而，對(duì)于兩個(gè)裝置之間的連接，需要大量的連接線。這樣，為了實(shí)現(xiàn)廉價(jià)的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，應(yīng)該減少驅(qū)動(dòng)器與LD或LED之間的連接線的數(shù)量
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明提供了一種高功率效率的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其解決低功率效率、由于輸出的非線性而導(dǎo)致的信號(hào)失真、大量的連接端子、和光源的光學(xué)強(qiáng)度的不均勻性的問題。
技術(shù)解決方案
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，包括
幅度到陣列編碼器，用于將從基帶調(diào)制器輸入的電信號(hào)的幅度轉(zhuǎn)換為光源控
制信號(hào)，以生成與該電信號(hào)對(duì)應(yīng)的光功率；光源驅(qū)動(dòng)器組，用于基于所述幅
度到陣列編碼器的光源控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)光源；以及MMRS (修正的混合基數(shù)
系統(tǒng))或MMRR (具有冗余的修正的混合基數(shù)系統(tǒng))光源組，由光源驅(qū)動(dòng)
器組驅(qū)動(dòng)，以生成不同的光功率強(qiáng)度。
在本發(fā)明的以上方面中，MMRS光源組可包括n個(gè)光源組，其中所述n
個(gè)光源組的第一光源組包括m,-l個(gè)第一單位光源，并且第一單位光源的相
對(duì)光功率強(qiáng)度是1，其中所述n個(gè)光源組的第二光源組包括m2-l個(gè)第二單位光源，并且第二單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是mr，其中所述n個(gè)光源組的第k光源組包括mk-l個(gè)第k單位光源，并且第k單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)
度是h'm,;其中所述n個(gè)光源組的第n光源組包括nv1個(gè)第n單位光源，
/ = 1
并且第n單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是"riw,;以及其中n、 m" m2、 mk和
m。是任意的自然數(shù)，并且MMRS光源組通過控制單位光源的開-關(guān)來生成具
有范圍為從0到(f^,-1 )的任意整數(shù)的光功率強(qiáng)度。
此外，所述MMRR光源組可包括n個(gè)光源組，其中所述n個(gè)光源組的第一光源組包括m,+(Xj-l個(gè)第一單位光源，并且第一單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是1，其中所述n個(gè)光源組的第二光源組包括m2+oi2-l個(gè)第二單位光源，并且第二單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是m,;其中所述n個(gè)光源組的第k光源組包括mk+ctk-l個(gè)第k單位光源，并且第k單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是
Hm,;其中所述n個(gè)光源組的第n光源組包括mn+an-l個(gè)第n單位光源，并
且第n單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是"riw,;以及其中n、 m,、 m2、 mk、 mn、
ai、 a2、 (Xk和(Xn是任意的自然數(shù)，并且MMRR光源組通過控制單位光源的開-關(guān)來生成具有范圍為從O到(ftw,-l )的任意整數(shù)的光功率強(qiáng)度。
/ = 1
此外，與使用單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的光源的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)相比，可以按指數(shù)規(guī)律
的驅(qū)動(dòng)器之間的連接線的數(shù)量。此外，可以通過并聯(lián)、串聯(lián)、或者并聯(lián)和串聯(lián)二者地連接許多LD或LED，來構(gòu)建每個(gè)光源組的每個(gè)單位光源。
此外，生成用于驅(qū)動(dòng)MMRS或MMRR光源組的光源控制信號(hào)(Dn,D,)的所述幅度到陣列編碼器301或400可包括n-1個(gè)輸入轉(zhuǎn)換器401，用于將所述電信號(hào)307轉(zhuǎn)換為MMRR/MMRS記數(shù)法電信號(hào)(Qn, Q2， R!); n個(gè)^f莫加法器(modulo adder),用于基于位信息(Qn, ...， Q2， R,)和最后周期最后接通邊界位置信息(S'n,…，S、)來計(jì)算當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn,S,); n個(gè)寄存器，用于存儲(chǔ)當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息；以及n個(gè)解碼器，用于基于當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息和最后周期最后接通邊界位置信息來生成用以控制單位光源的開-關(guān)的光源控制信號(hào)。
此外，模加法器402 (k)可利用模(nvhXk-l)力。(modulo (mk+ak-l)addition )、通過將最后周期最后接通邊界位置信息(S'k)相加到電信號(hào)307的MMRR/MMRS第k位信息(Qk或R,)，來計(jì)算當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sk)。
此外，生成用于驅(qū)動(dòng)MMRS或MMRR光源組的光源控制信號(hào)的所述幅度到陣列編碼器可包括:n-l個(gè)輸入轉(zhuǎn)換器，用于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為MMRS記數(shù)法電信號(hào)；n個(gè)模加法器，用于基于位信息(Qn,…，Q2,R,)和當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息(S;…，S'、)來計(jì)算當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn, S,); n個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器405，用于生成當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息；n個(gè)解碼器，用于基于當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息和當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息來生成用以控制單位光源的開-關(guān)的光源控制信號(hào)。
此外，每個(gè)才莫加法器可通過4吏用沖莫力口法方法(modulo addition method )來計(jì)算當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息，其中所述模加法方法可以是將當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息(S'k)相加到電信號(hào)的位信息(Qk或R,)、將該結(jié)果除以每個(gè)位的單位光源的數(shù)目(mk+oik-l)以獲得余數(shù)、并將該余數(shù)輸入到當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sk)的方法。
此外，生成用于驅(qū)動(dòng)MMRS或MMRR光源組的光源控制信號(hào)的所述幅度到陣列編碼器可包括查找單元，用于輸出預(yù)先存儲(chǔ)在由電信號(hào)和最后周期最后接通邊界位置信息(S'n, S、)所指定的信息存儲(chǔ)器中的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn, ...， SO; n個(gè)寄存器，用于存儲(chǔ)當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息；n個(gè)解碼器，用于基于當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息和最后周期最后接通邊界位置信息來生成用以控制單位光源的開-關(guān)的光源控制信
號(hào)
此外，查找單元的查找存儲(chǔ)器頁面的數(shù)量可通過電信號(hào)和光源的數(shù)目來確定，其中每個(gè)查找存儲(chǔ)器頁面的存儲(chǔ)器空間是通過電信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍來確
FT附
定的；以及其中每個(gè)查找存儲(chǔ)器頁面具有'=''行，并且每行存儲(chǔ)當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn,…，S,)。此外，所述查找單元可輸出最佳的當(dāng)前周期
最后接通邊界位置信息(Sn， ...， S0，其考慮光源驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)功率電壓信息和光源組的溫度信息。此外，當(dāng)啟動(dòng)高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)時(shí)可以固定驅(qū)動(dòng)功率電壓信息，以及光源組的溫度信息可以被存儲(chǔ)在輔助存儲(chǔ)器設(shè)備中，并且可以當(dāng)操作溫度改變時(shí)被加載到查找單元上。
此外，生成用于驅(qū)動(dòng)MMRS或MMRR光源組的光源控制信號(hào)的所述幅
度到陣列編碼器可包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，用于生成用于確定查找開始位置的
信號(hào)(0 T-1);查找單元，用于輸出預(yù)先存儲(chǔ)在由電信號(hào)和用于確定查找開
始位置的信號(hào)(O T-l)所指定的信息存儲(chǔ)器中的當(dāng)前周期最后接通邊界位置
信息(Sn， ...， S,)和當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(S"n,…，S'、)；以及n個(gè)解碼
器，用于基于當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息和當(dāng)前周期首先接通邊界位置
信息來生成用以控制單位光源的開-關(guān)的光源控制信號(hào)。
此外，查找單元的查找存儲(chǔ)器頁面的數(shù)量可以是T,其中每個(gè)查找存儲(chǔ)
器頁面的存儲(chǔ)器空間可通過電信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍來確定；以及其中每個(gè)查找存儲(chǔ)器頁面具有f[附,行，并且每行存儲(chǔ)當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn,…,
S,)和當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(S"n， ...， S",)。
此外，所述隨機(jī)數(shù)發(fā)生器可以用生成用于確定查找開始位置的信號(hào)(O T-l)的并相等地輸出范圍從1到T-l的整數(shù)的、諸如計(jì)數(shù)器的設(shè)備來替換。
根據(jù)本發(fā)明的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，與傳統(tǒng)的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)相比，提供了驅(qū)動(dòng)器與光源之間的較小數(shù)量的連接端子和線路，并且可以獲得具有高功率效率的任意電平的光學(xué)輸出功率。此外，即使在使用具有不均勻光功率強(qiáng)度的光源的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)具有線性操作特性的光學(xué)無線。
有益效果
在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)中，可通過使用小量的連接端子和線路來連接大量的光源和驅(qū)動(dòng)器，從而可能實(shí)現(xiàn)具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的廉價(jià)光學(xué)無線發(fā)射機(jī)。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)中，可以通過僅接通和關(guān)斷具有各種光功率強(qiáng)度的光源來生成任意的模擬光功率，從而可能實(shí)現(xiàn)高功率效率的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)。
此外，根據(jù)本發(fā)明，即使在使用具有不均勻光功率特性的多個(gè)光源的情況下，也可能實(shí)現(xiàn)具有線性操作特性的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)。


通過參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的示范實(shí)施例，本發(fā)明的以上和其它特
征和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯，在附圖中
圖l是圖示了傳統(tǒng)的強(qiáng)度調(diào)制(IM) /直接檢測(cè)(DD)光學(xué)無線通信設(shè)備的構(gòu)思圖2是圖示了傳統(tǒng)的IM光學(xué)無線發(fā)射機(jī)的示意框圖；圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)的視圖4A至圖4D是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、圖示了被用作圖3的幅度到陣列編碼器Umplitude-to-array coder)的各種幅度到陣列編碼器的結(jié)構(gòu)的視圖；和
圖5A和圖5B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、圖示了圖4C和圖4D的查找單元的存儲(chǔ)器分配圖(memorymap)的配置的視圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，將通過參考附圖來說明本發(fā)明的示范實(shí)施例，而詳細(xì)描述本發(fā)明。圖中的相同附圖標(biāo)記指的是相同的元件。在說明書中，不同術(shù)語是用于描述本發(fā)明的目的，而不是想要限制由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。
圖2的基帶調(diào)制器201的輸出(即，圖3的輸入信號(hào)307)可以用任意的自然數(shù)X來表示，其可用等式1來表達(dá)。在等式1中，ak表示第k位(digit),并且b門表示第k權(quán)數(shù)。在通常的混合基數(shù)(MR: mixed radix)記數(shù)法中，僅可以使用上至比權(quán)數(shù)少1的最大位的位。然而，如果第(k+l)權(quán)數(shù)滿足等式
l中的條件Am,,即，如果基于第k最大位來設(shè)置第(k+l)權(quán)數(shù)，則可以對(duì)任
何位使用滿足所述條件的任意自然數(shù)。因此，等式1所表達(dá)的基數(shù)系統(tǒng)記數(shù)法一皮稱作1奮正的混合基凄t系統(tǒng)(MMRS: modified mixed radix system )記數(shù)法。
現(xiàn)在，詳細(xì)描述MMRS記數(shù)法的特性。對(duì)于所有k,如果m尸2，則等式1變成自然數(shù)的二進(jìn)制系統(tǒng)記數(shù)法。對(duì)于所有k，如果m^10，則等式1 變成自然數(shù)的十進(jìn)制系統(tǒng)記數(shù)法。如果m尸10且m2=2,則第一項(xiàng)表達(dá)具有 權(quán)數(shù)1的十進(jìn)制系統(tǒng)記數(shù)法，而第二項(xiàng)表達(dá)具有權(quán)數(shù)10的二進(jìn)制系統(tǒng)記數(shù)法。
X= a+a2bi+a3b2+…+akbn
這里，0^ak<mk，bk-一nV， mk是任意的自然數(shù)，并且k=l, 2, 3，…n。
用等式2來表達(dá)圖3的輸入電信號(hào)307的動(dòng)態(tài)范圍，即可以用等式1表 達(dá)的自然數(shù)范圍。在等式1中唯一地確定動(dòng)態(tài)范圍中的所有自然數(shù)。即，可 以用等式1來唯一地表達(dá)具有相同幅度的輸入電信號(hào)307。
生成與輸入電信號(hào)307對(duì)應(yīng)的光學(xué)輸出功率的操作相同于將輸入電信號(hào) 307轉(zhuǎn)換為MMRS記數(shù)法輸入電信號(hào)X的操作。即，輸入電信號(hào)X 307的 電光轉(zhuǎn)換操作相同于以下操作，即，將輸入電信號(hào)X轉(zhuǎn)換為等式1的MMRS 記數(shù)法輸入信號(hào)，將已轉(zhuǎn)換的MMRS記數(shù)法輸入信號(hào)X的權(quán)數(shù)1， b,， b2,
bn-,對(duì)應(yīng)于光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度1， m，m2m,,…，H，，…，，將MMRS
記數(shù)法輸入信號(hào)X的位數(shù)ai， a2， ...， ak，...an對(duì)應(yīng)于每個(gè)權(quán)數(shù)的光源的數(shù)目，以 及才妻通對(duì)應(yīng)的光源。
如果輸入電信號(hào)X 307的動(dòng)態(tài)范圍滿足等式2，則對(duì)輸入信號(hào)X的所有 值進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換所需要的光源的最小數(shù)目是用于對(duì)應(yīng)位數(shù)的(m,-l)， (m2-l),....，(mk-l)，…，和(nvl)。根據(jù)MMRS記數(shù)法構(gòu)建的光源組被稱為MMRS
光源組。即，利用具有相對(duì)光功率強(qiáng)度1, m,， n^m,, ...,nm,,...，和fi'm,的光
/=1 '=1
源來構(gòu)建MMRS光源組，所述相對(duì)光功率強(qiáng)度是MMRS記數(shù)法輸入信號(hào)X 的權(quán)數(shù)，其中與光功率強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的光源數(shù)是(m廣l)， (m2-l),....， (mk-l),…，和 (mn-l)。利用-l)個(gè)連接線來連接MMRS光源組和用于該MMRS光源組的
驅(qū)動(dòng)器。然而，在其中利用具有相同光功率強(qiáng)度(即，相對(duì)光功率強(qiáng)度為1) 的單位光源來構(gòu)建MMRS光源組的情況下，必要的連接線的數(shù)目是fl， -1 。
例如，當(dāng)m,=16、 m2=16、和m3=16時(shí)，通過使用具有動(dòng)態(tài)范圍0到4095 的光源來構(gòu)建MMRS光源組，用于驅(qū)動(dòng)器的連接線的總數(shù)是45，并且用于 利用具有相對(duì)光功率強(qiáng)度1的單位光源構(gòu)建的光源組的連接線的總數(shù)是 4095。
可以用數(shù)目極大減少了的光源-驅(qū)動(dòng)器連接線來連接MMRS光源組。此
外，等式2的范圍中的所有光功率強(qiáng)度可以通過僅控制MMRS光源組的單
位光源的開-關(guān)來生成。即，MMRS光源組可通過對(duì)單位光源進(jìn)行接通和關(guān)
斷來生成具有模擬功率強(qiáng)度的光，而沒有使用模擬功率放大器。相應(yīng)地，可
通過使用MMRS光源組來實(shí)現(xiàn)廉價(jià)的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)。 [MMRR光源組]
MMRS光源組的單位光源的光功率強(qiáng)度需要具有MMRS記數(shù)法中的權(quán) 凄t 1,mbm2m,，...， fifm,，...，和fi[w,。然而，由于用于產(chǎn)生單位光源的處理的
不均勻性，而導(dǎo)致非常難以獲得單位光源的光功率強(qiáng)度的均勻性。作為單位 光源的光功率強(qiáng)度的不均勻性的應(yīng)付措施，在其中與(k+l)權(quán)數(shù)對(duì)應(yīng)的單
位光源的光功率強(qiáng)度小于特定的值ftm,的情況下，可以通過另外接通與第k
/ = 1
位對(duì)應(yīng)的冗余單位光源來補(bǔ)償光學(xué)無線發(fā)射機(jī)的光功率強(qiáng)度的減少量。相
反，在其中與(k+i)權(quán)數(shù)對(duì)應(yīng)的單位光源的光功率強(qiáng)度大于特定的值nw,
'=1
時(shí)，可以通過另外關(guān)斷與第k位對(duì)應(yīng)的冗余單位光源來補(bǔ)償光學(xué)無線發(fā)射機(jī) 的光功率強(qiáng)度的增加量。
此外，在其中通過使用峰值驅(qū)動(dòng)方案來驅(qū)動(dòng)MMRS光源組的單位光源 的情況下,有利的是，鑒于熱釋放和電光轉(zhuǎn)換效率，而需要將曾經(jīng)接通的單 位光源維持在關(guān)斷狀態(tài)達(dá)到一預(yù)定的時(shí)間間隔。為了獲取預(yù)定的關(guān)斷時(shí)間間隔，需要比MMRS光源組的單位光源數(shù)目更大數(shù)目的單位光源。
為了應(yīng)對(duì)單位光源的光功率強(qiáng)度的不均勾性、并獲取單位光源的峰值可
操作性，MMRR光源組所需要的單位光源的數(shù)目大于MMRS光源組的每位
所需要的最小數(shù)目(m,-l), (m2-l)，....，(mk-l)，…，或(nvl)。
為此，如果使用比MMRS記數(shù)法輸入信號(hào)的第k最大位mk-l大ak的整
數(shù)，則可由等式3表達(dá)輸入電信號(hào)307。等式3所表達(dá)的基數(shù)系統(tǒng)記數(shù)法被
稱作具有冗余的修正混合基數(shù)系統(tǒng)(MMRR: modified mixed radix system
with redundancy )記數(shù)法。 [等式3]
X= a'+a2bi+a3b)2+…+akbn
這里，0^ak<mk+ak, bk-,=行，，mk和ak是任意的自然數(shù)，并且 k=l,2,3v..n。
與MMRS光源組類似，根據(jù)MMRR記數(shù)法實(shí)現(xiàn)的光源組被稱作MMRR 光源組。即，利用具有相對(duì)光功率強(qiáng)度1,m!,m2m,，…，行m,，…，和fi;,的光
源來構(gòu)建MMRR光源組，所述相對(duì)光功率強(qiáng)度是MMRR記數(shù)法輸入信號(hào)X 的權(quán)數(shù)，其中與光功率強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的光源數(shù)是(m!+a廣l), (m2+a2-l),....,(mk+ak-l)，…，和(mn+an-l)。 MMRR光源組具有如下功能避 免單位光源的光功率強(qiáng)度的不均勻性，和單位光源的峰值可操作性，連同 MMRS光源組的所有特性。 [實(shí)施例]
圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu) 的4見圖。
參考圖3,高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)300包括幅度到陣列編碼器301，
信號(hào)；光源驅(qū)動(dòng)器組302,具有不同的驅(qū)動(dòng)力；以及MMRR光源組303到
306，具有不同的光功率強(qiáng)度。
更具體地，光學(xué)無線發(fā)射機(jī)300包括幅度到陣列編碼器301,用于將
來自基帶調(diào)制器的電信號(hào)輸入307轉(zhuǎn)換為光源開-關(guān)控制信號(hào)D,(l:nn+a廣l)到Dn(l:mn+an-l);光源驅(qū)動(dòng)器組302(1)到302(n),具有相對(duì)驅(qū)動(dòng)力1到fi，，
,=1
并用于驅(qū)動(dòng)由幅度到陣列編碼器301的輸出信號(hào)D,(l:m,+a「l)到 Dn(l :mn+oin-l)控制的、MMRR光源組303到306的開-關(guān)；以及MMRR光源
組303到306，具有相對(duì)光功率強(qiáng)度1到，由光源驅(qū)動(dòng)器組302(1)到302(n)
驅(qū)動(dòng)，以生成范圍為從o (最小)到A，+t"/ri，-1 (最大)的光功率強(qiáng)度。
第一光源驅(qū)動(dòng)器302 ( 1 )利用m,+a,-l個(gè)驅(qū)動(dòng)器來構(gòu)建，所述驅(qū)動(dòng)器基 于m,+a,-l個(gè)光源開-關(guān)控制信號(hào)D,(l:m,+a,-l)、利用相對(duì)驅(qū)動(dòng)力1來驅(qū)動(dòng)光 源303(1)到303(m,+a廣l)的開-關(guān)。第二光源驅(qū)動(dòng)器302 ( 2 )利用m2+a2-l個(gè) 驅(qū)動(dòng)器來構(gòu)建，所述驅(qū)動(dòng)器基于m2+a2-l個(gè)光源開-關(guān)控制信號(hào) D2(l:m2+a2-l)、利用相對(duì)驅(qū)動(dòng)力m,來驅(qū)動(dòng)光源304(1)到304(1112+012-1)的開-關(guān)。對(duì)于任意的位于3到(n-l )之間的整數(shù)k，第k光源驅(qū)動(dòng)器302 (k) 利用mk+ak-l個(gè)驅(qū)動(dòng)器來構(gòu)建，所述驅(qū)動(dòng)器基于mk+(Xk-l個(gè)光源開-關(guān)控制信
號(hào)Dk(l:mk+ak-l)、利用相對(duì)驅(qū)動(dòng)力行，來驅(qū)動(dòng)光源305(1)到305(mk+ak-l)的
開-關(guān)。最后，第n光源驅(qū)動(dòng)器302 (n)利用mn+an-l個(gè)驅(qū)動(dòng)器來構(gòu)建，所 述驅(qū)動(dòng)器基于mn+an-l個(gè)光源開-關(guān)控制信號(hào)Dn(l:nvKvl)、利用相對(duì)驅(qū)動(dòng)力
"n'm,來驅(qū)動(dòng)光源306(1)到306(mn+an-l)的開-關(guān)。
'=1
MMRR光源組303到306的每一個(gè)可以用并聯(lián)、串聯(lián)、或者并聯(lián)且串 聯(lián)的合適數(shù)量的發(fā)光裝置(諸如，LD和LED)來構(gòu)建。
根據(jù)本發(fā)明，可通過僅控制具有不同光功率強(qiáng)度的單位光源的開-關(guān)驅(qū). 動(dòng)，來生成無線通信的光學(xué)信號(hào)。在這個(gè)情況下，用于對(duì)光學(xué)無線發(fā)射機(jī)的
功率損失。
此外，根據(jù)本發(fā)明，具有各種光功率強(qiáng)度的單位光源組合地使用，從而 與使用具有一個(gè)光功率強(qiáng)度的光源的傳統(tǒng)光學(xué)無線發(fā)射機(jī)相比，可以按指數(shù)
16規(guī)律地減少在MMRR光源組303(1)到306(mn+an-l)與光源驅(qū)動(dòng)器組302(1) 到302(n)之間的連接端子和線路的數(shù)量。
詳細(xì)描述用作圖3的幅度到陣列編碼器的各種幅度到陣列編碼器的結(jié)構(gòu) 和操作。
圖4A是圖示了被用作圖3的幅度到陣列編碼器的第一類幅度到陣列編 碼器的構(gòu)造的視圖。
參考圖4A,第一類幅度到陣列編碼器400 (A)包括n-l個(gè)輸入轉(zhuǎn)換
器401(n-l)到401(1)、 n個(gè)模加法器402(n)到402(1)、 n個(gè)寄存器(403(n)到
403(1)、以及n個(gè)解碼器404(n)到404(1)。
第(n-l)輸入轉(zhuǎn)換器401(n-l)將輸入電信號(hào)307除以等式1的第n權(quán)數(shù)
"riw,，并分別輸出其商和余數(shù)作為Qn和Rn-,。所述商Q。被輸入到第n模加
法器402(n)，而所述余數(shù)Rn-,被輸入到第(n-2)輸入轉(zhuǎn)換器401(n-2)。類似地， 在2到(n-3)輸入轉(zhuǎn)換器之中的第k輸入轉(zhuǎn)換器將從第(1^+ l)輸入轉(zhuǎn)換器
401(k+ l)輸入的余數(shù)Rk+，除以等式1的第(k + 1 )權(quán)數(shù)fj，，并分別輸出
其商和余數(shù)作為Qk+,和Rk。商Qk+,被輸入到第(k + 1 )模加法器402(k+l)， 而余數(shù)Rk被輸入到接下來的第(k-1 )輸入轉(zhuǎn)換器401 (k-1)。
最后，第一輸入轉(zhuǎn)換器401 ( 1 )將從第二輸入轉(zhuǎn)換器401(2)輸入的余數(shù) R2除以等式1的第二權(quán)數(shù)mp并將其商Q2和余數(shù)R,分別輸入到第二模加 法器402(2)和第一模加法器402(1)。
對(duì)于1與(n-l )之間的任意整數(shù)k，從n-l個(gè)輸入轉(zhuǎn)換器401(n-l)到401(1) 之中的第k輸入轉(zhuǎn)換器輸出的作為結(jié)果的第k商Qk+!對(duì)應(yīng)于第k位ak，而 第一輸入轉(zhuǎn)換器401(l)的余數(shù)R,對(duì)應(yīng)于第一位a,。結(jié)果，通過n-l個(gè)輸入轉(zhuǎn) 換器401(n-l)到401(1)將輸入電信號(hào)307轉(zhuǎn)換為MMRS記數(shù)法的輸入電信 號(hào)。MMRS記數(shù)法的輸入電信號(hào)的位被輸入到n個(gè)模加法器402(n)到402(1)。
第n模加法器402(n)基于第n-l輸入轉(zhuǎn)換器401(n-l)的商Q。和具有相對(duì)
光功率強(qiáng)度fiV (權(quán)數(shù)"riw,)的光源組306的最后周期(period)最后接通 邊界位置信息S'n，通過使用模(mn+(Xn-l)加，來生成新的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息Sn。
新生成的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息Sn和存儲(chǔ)在寄存器403(n)中 的最后周期最后接通邊界位置信息S、被輸入到解碼器404(n),以便生成具
有權(quán)數(shù)"n'w,的光源組306的光源開-關(guān)控制信號(hào)Dn(l:mn+an-l)。
模(mn+an-l)加是用于將Qn+S'n除以mn+an-l以獲得余數(shù)并輸出余數(shù)的處
理。數(shù)nvhxn-l表示具有相對(duì)光功率強(qiáng)度"n'w,的光源的數(shù)目。即，對(duì)于輸入
電信號(hào)307的MMRS記數(shù)法，光源的數(shù)目比第n位所需要的光源數(shù)目mn-l 大(Xn。類似地，對(duì)于1與(n-2)之間的任意整數(shù)k，第k模加法器402 (k)
基于第(k-l )輸入轉(zhuǎn)換器401(k-l)的商Qk和具有相對(duì)光功率強(qiáng)度行w,(權(quán)
/ = 1
數(shù)g，)的光源組的最后周期最后接通邊界位置信息S'k，通過使用模
(mk+(Xk-l)加，來生成新的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息Sk。
新生成的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息Sk和存儲(chǔ)在寄存器403(k)中 的最后周期最后接通邊界位置信息S'k被輸入到解碼器404(k),以便生成具
有權(quán)數(shù)行，的光源組的光源開-關(guān)控制信號(hào)Dn(l:mk+ak-l)。
,=1
最終，第一模加法器402(1)的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息S,和最后 周期最后接通邊界位置信息S',被輸入到解碼器404(1),以便生成具有權(quán)數(shù)1 的光源組的光源開-關(guān)控制信號(hào)D,(l:mi+arl)。
第k解碼器404(k)的操作如下。
首先，將S'k和Sk增加l。即，執(zhí)行操作S'k《二S'k+l和Sk〈二二Sk+l。 這里，通過考慮第一狀態(tài)S'k為O而選擇增量l。 所述操作被分類為如下的三種情況。
在其中S'k= Sk的第一情況下，即Qk= 0，輸出光源開-關(guān)控制信號(hào) Dk( 1 :mk+ak-1 )作為關(guān)斷狀態(tài)。
在其中S'k< Sk的第二情況下，在光源開-關(guān)控制信號(hào)Dk(l:mk+oik-l)之中， 輸出信號(hào)Dk(S'k)到Dk(Sk-l)作為接通狀態(tài)，并且輸出其它信號(hào)作為關(guān)斷狀態(tài)。在其中S'k> Sk的第三情況下，在光源開-關(guān)控制信號(hào)Dk(l:mk+ak-l)之 中，輸出信號(hào)D"S'0到Dk(mk+ak-l)和D"l)到Dk(Sk-l)作為接通狀態(tài)，并輸 出其它信號(hào)作為關(guān)斷狀態(tài)。
結(jié)果，對(duì)于1到n之間的任意整數(shù)k，通過使用生成當(dāng)前周期最后接通 邊界位置信息Sk的模加法器402 (k)、生成最后周期最后接通邊界位置信息 S'k的寄存器405(k)、以及生成與Sk和S'k對(duì)應(yīng)的光源開-關(guān)控制信息的解碼器 404 (k)，而生成了信號(hào)Dk(l:mk+ak-1),該信號(hào)Dk(l:mk+ak-l)用于循環(huán)地接 通與MMRS記li法輸入電信號(hào)307的第k位信息Qk對(duì)應(yīng)的光源數(shù)。
圖4B是圖示了被用作圖3的幅度到陣列編碼器的第二類幅度到陣列編 碼器的構(gòu)造的視圖。
參考圖4B,第二類幅度到陣列編碼器400 (B)包括n-l個(gè)輸入轉(zhuǎn)換 器401(n-l)到401(1)、n個(gè)模加法器402(n)到402(1)、n個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器405(n) 到405 (1)、以及n個(gè)解碼器404(n)到404( 1)。
與前述的第一類幅度到陣列編碼器400 (A)相比，第二類幅度到陣列 編碼器400 (B)包括n個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器405(n)到405(1)來替代n個(gè)寄存器 403(n)到403(1)。因此，在第二類幅度到陣列編碼器400 (B )中，隨機(jī)地選 擇當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息S'k。盡管其名稱不同，但是最后周期最 后接通邊界位置信息S'k和當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息S'k實(shí)質(zhì)上是彼此 等同的。
在n個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器405(n)到405(1)之中的任意第k隨機(jī)數(shù)發(fā)生器在每 個(gè)周期以相等的概率來生成位于0與mk+ak-2之間的一個(gè)整數(shù)。
在第二類幅度到陣列編碼器400( B )中，對(duì)于1到n之間的任意整數(shù)k, 通過使用生成當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息Sk的模加法器402 (k)、生成 當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息S'k的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器405(k)、以及生成與Sk 和S'k對(duì)應(yīng)的光源開-關(guān)控制信息的解碼器404 (k)，而每個(gè)周期以具有任意 首先接通位置的狀態(tài)來生成信號(hào)Dk(l:mk+ak-l)，該信號(hào)Dk(l :mk+ak-l)用于接 通具有光功率強(qiáng)度ll'm,的光源，該光源的數(shù)目對(duì)應(yīng)于MMRS記數(shù)法輸入電 信號(hào)307的第k位信息Qk。
只有光源的光功率強(qiáng)度^L正確地維持在特定值1, m,， mzm,,…，…,
和n，，前述的第一類幅度到陣列編碼器400 (A)和第二類幅度到陣列編
,=1碼器400 (B)才操作在正常狀態(tài)。即，第一類幅度到陣列編碼器400 (A) 或第二類幅度到陣列編碼器400 (B)不具有避免光源的光功率強(qiáng)度的不均 勻性的功能。
圖4C是圖示了被用作圖3的幅度到陣列編碼器的第三類幅度到陣列編 碼器的構(gòu)造的視圖。與第一類幅度到陣列編碼器400 (A)或第二類幅度到 陣列編碼器400 (B)不同，第三類幅度到陣列編碼器400 (C)具有避免光 源的光功率強(qiáng)度的不均勻性的功能。
參考圖4C，第三類幅度到陣列編碼器400 (C)包括查找單元406， 用于輸出預(yù)先存儲(chǔ)在由輸入電信號(hào)307指定的地址中的n個(gè)最后周期最后接 通邊界位置信息(S'n， ...， SN)和n個(gè)當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn，...， S,); n個(gè)寄存器403(n)到403(1);以及n個(gè)解碼器404(n)到404(1)。
在第三類幅度到陣列編碼器400 (C)中，n個(gè)寄存器403(n)到403(1)、
以及n個(gè)解碼器404(n)到404(1)的操作等同于圖4A的第一類幅度到陣列編
碼器400 (A)中的那些操作。
在圖3的MMRR光源組之中的第一光源組303(1)到303(m,+a,-l)的每個(gè)
單位光源需要具有相對(duì)光功率強(qiáng)度1。在所述MMRR光源組之中的第二光
源組304(1)到304(m2+a2-l)的每個(gè)單位光源需要具有相對(duì)光功率強(qiáng)度m，。對(duì)
于3到(n-l )之間的任意整數(shù)，在所述MMRR光源組之中的第k光源組305(1)
到305(mk+ak-l)的每個(gè)單位光源需要具有相對(duì)光功率強(qiáng)度fi];,。最后，在所
述MMRR光源組之中的第n光源組306(l)到306(mn+oin-l)的每個(gè)單位光源需
要具有相對(duì)光功率強(qiáng)度fi、。當(dāng)滿足不同光功率強(qiáng)度的條件時(shí)，使用圖4A
的第一類幅度到陣列編碼器400 (A)或圖4B的第二類幅度到陣列編碼器 400 (B)的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)正常工作。
然而，由于半導(dǎo)體材料和處理的不均勻性、以及^f艮據(jù)光源的結(jié)構(gòu)和位置 而在冷卻能力中的差異，在光源的光功率強(qiáng)度之間存在輕微的差異。
因此，查找單元406存儲(chǔ)最佳的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn，...， S,)，以便根據(jù)光學(xué)無線發(fā)射機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)信息、基于光源的光功率強(qiáng)度的先 前測(cè)量，來調(diào)整與輸入電信號(hào)307對(duì)應(yīng)的光功率強(qiáng)度。光學(xué)無線發(fā)射機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)信息包括:存儲(chǔ)在n個(gè)寄存器403(n)到403(1) 中的最后周期最后接通邊界位置信息(S、， ...， S'O、光源驅(qū)動(dòng)器302的驅(qū)動(dòng)功 率電壓、和光源組303到306的4喿作溫度等。此外，對(duì)于更準(zhǔn)確的當(dāng)前狀態(tài) 信息，可以包括其它信息。所述狀態(tài)信息凈皮按照狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的時(shí)間為單位 來分類，并且在應(yīng)用具體狀態(tài)時(shí)，在查找單元406上加載當(dāng)前周期最后接通 邊界位置信息(Sn,…，S,)。
由于在每個(gè)周期改變最后周期最后接通邊界位置信息(SV ...， S'O,所以 查找單元406需要存儲(chǔ)與最后周期最后接通邊界位置信息(S'n,…，S、)的狀態(tài) 對(duì)應(yīng)的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn，...，S,)。另一方面，由于當(dāng)指定根 據(jù)本發(fā)明的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)時(shí)、固定了光源驅(qū)動(dòng)器402的驅(qū)動(dòng)功率電壓信息， 所以可以選擇根據(jù)驅(qū)動(dòng)功率電壓的改變的最佳當(dāng)前周期最后接通邊界位置 信息(S。，…，S,)，并在指定光學(xué)無線發(fā)射機(jī)時(shí)將其加載到查找單元406上。
操作溫度信息的、查找單元406的配置信息受環(huán)境影響，所以將查找單元406 的配置信息預(yù)先存儲(chǔ)在輔助存儲(chǔ)器設(shè)備中，并在操作溫度改變時(shí)將其加載到 查找單元406上。
在第三類幅度到陣列編碼器400 (C)中，n個(gè)解碼器404(n)到404(1) 根據(jù)輸入電信號(hào)307和當(dāng)前狀態(tài)信息，來解碼從查找單元406輸出的最后周 期最后接通邊界位置信息(S'n，…，S、)和最佳當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息 (Sn， ...，SO,以生成光源開-關(guān)控制信號(hào)D,(l:m,+a廣l)到Dn(l:mn+an-l)。
以這個(gè)方式，第三類幅度到陣列編碼器400 (C)具有避免光功率強(qiáng)度 的不均勻性、操作功率的不均勻性、和光源的操作溫度的不均勻性的功能。
圖4D是圖示了被用作圖3的幅度到陣列編碼器的第四類幅度到陣列編 碼器的構(gòu)造的視圖。第四類幅度到陣列編碼器400 (C)具有避免光源的光 功率強(qiáng)度的不均勻性的功能。此外，第四類幅度到陣列編碼器400 (C)包 括簡(jiǎn)單查找單元。
參考圖4D，第四類幅度到陣列編碼器400(D)包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生器407, 用于在每個(gè)周期以相等的概率來生成0到(T-l)之間的任意整數(shù)；查找單 元408，用于輸出預(yù)先存儲(chǔ)在由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器407的輸出和輸入電信號(hào)307 指定的地址中的n個(gè)當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn，…，S,)和n個(gè)當(dāng)前周 期首先接通邊界位置信息(S'V，…，S",);以及n個(gè)解碼器4(M(n)到4(M(1)。在第四類幅度到陣列編碼器400 (D)中，n個(gè)解碼器404(n)到404(1)的操作與 第一類幅度到陣列編碼器400 (A)的那些操作相同。
隨機(jī)數(shù)發(fā)生器407的輸出范圍T是依照用于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)無線發(fā)射 機(jī)的工程參數(shù)而確定的常數(shù)。在第四類幅度到陣列編碼器400 (D)中，隨 機(jī)數(shù)發(fā)生器407執(zhí)行與第三類幅度到陣列編碼器400 (C)中的n個(gè)寄存器 403(n)到403(1)(其輸出最后周期最后接通邊界位置信息(S'n, ...， S',))的操作 對(duì)應(yīng)的操作。即，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器407可以用可均勻地輸出0與(T-l )之間 的整數(shù)的任意設(shè)備來替換。例如，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器T可以用以T為模的計(jì)數(shù)器 來替換。
在第三類幅度到陣列編碼器400 (C)中，大尺寸的存儲(chǔ)設(shè)備被用于查 找單元，以便存儲(chǔ)各種狀態(tài)信息。然而，在第四類幅度到陣列編碼器400(D) 中，具有變量T的地址大小的信息存儲(chǔ)設(shè)備被用于查找單元，并且變量T被 唯一地確定。
在第四類幅度到陣列編碼器400 (D)中，雖然查找單元408的查找信 息配置方法類似于第三類幅度到陣列編碼器400 (D)的查找單元406的查 找信息配置方法，但是需要同時(shí)配置當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息(S"n，
S'、)和當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn, SO。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、圖示了圖4C的查找單元的存儲(chǔ)器分
配圖的配置的視圖。
參考圖5A，查找存儲(chǔ)器500 (A)包括L個(gè)查找存儲(chǔ)器頁面501(0)到
501(L-l)。在其中最后周期最后接通邊界位置信息(S'n,...,S',)被用作用于查找
的狀態(tài)信息的情況下，基于輸入電信號(hào)X的大小和光源的數(shù)目來將數(shù)L確
定為<formula>formula see original document page 22</formula>
根據(jù)輸入電信號(hào)X的動(dòng)態(tài)范圍來確定一個(gè)頁面的存儲(chǔ)器空間。第一查找 存儲(chǔ)器頁面501 (0)具有flm,行，并且每個(gè)行存儲(chǔ)與具體輸入電信號(hào)對(duì)應(yīng)的
<formula>formula see original document page 22</formula>
當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn，...，S,)。例如，針對(duì)在第一查找存儲(chǔ)器頁
面501 (0)的第O行中存儲(chǔ)的信息，在其中最后周期最后接通邊界位置信息 (S'n, ...， S、)是(0, O)并且輸入電信號(hào)307的大小是0的情況下，當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn，…，S,)變成(O,…，0),其與最后周期最后接通邊界位 置信息(S'n，...， S',)相同。
第一查找存儲(chǔ)器頁面501 (0)的地址是fl，—1，其中存儲(chǔ)了用于提供
與輸入電信號(hào)的最大值fl，-l最接近的光功率強(qiáng)度的當(dāng)前周期最后接通邊
界位置信息(Sn,…，S,)。
第二到最后查找存儲(chǔ)器頁面501 ( 1 )到501(L-l)的每個(gè)具有f^,行，并
且每個(gè)行根據(jù)與第一查找存儲(chǔ)器頁面501 (O)相同的原理來存儲(chǔ)當(dāng)前周期最 后接通邊界位置信息(Sn,…，S,)。
圖5B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、圖示了圖4D的查找單元的存儲(chǔ)器分 配圖的配置的碎見圖。
參考圖5B，查找存儲(chǔ)器500 (B)包括T個(gè)查找存儲(chǔ)器頁面502(0)到 502(T-l)。數(shù)目T是基于在實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)時(shí)光源的驅(qū)動(dòng) 負(fù)載而確定的變量。查找存儲(chǔ)器500 (B)的頁面配置方法與圖5B的查找存 儲(chǔ)器500 (A)的頁面配置方法相同，除了利用最后周期最后接通邊界位置 信息(Sn,…，SO和當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息(S"n, S'、)來構(gòu)建要查找 和輸出的信息之外。
由于可任意地選擇查找存儲(chǔ)器頁面的數(shù)目T，所以與圖5A的查找存儲(chǔ) 器500 ( A)相比，可以用相對(duì)小量的查找存儲(chǔ)器頁面來構(gòu)建查找存儲(chǔ)器500 (B)。
在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)中，可通過使用小量的連接端子和線路 來連接大量的光源和驅(qū)動(dòng)器，從而可能實(shí)現(xiàn)具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的廉價(jià)光學(xué)無線發(fā)射機(jī)。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)中，可以通過僅接通和關(guān)斷具有 各種光功率強(qiáng)度的光源來生成任意的模擬光功率，從而可能實(shí)現(xiàn)高功率效率 的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)。
此外，根據(jù)本發(fā)明，即使在使用具有不均勻光功率特性的多個(gè)光源的情 況下，也可能實(shí)現(xiàn)具有線性操作特性的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)。領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變，而不脫 離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。 工業(yè)適用性
本發(fā)明涉及一種光學(xué)通信設(shè)備，并具體地，涉及一種能夠以高功率效率 來傳送光學(xué)信號(hào)的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)中，可 通過使用小量的連接端子和線路來連接大量的光源和驅(qū)動(dòng)器，從而可能實(shí)現(xiàn) 具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的廉價(jià)光學(xué)無線發(fā)射機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，包括幅度到陣列編碼器，用于將從基帶調(diào)制器輸入的電信號(hào)的幅度轉(zhuǎn)換為光源控制信號(hào)，以生成與該電信號(hào)對(duì)應(yīng)的光學(xué)輸出功率；光源驅(qū)動(dòng)器組，用于基于所述幅度到陣列編碼器的光源控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)光源；以及MMRS(修正的混合基數(shù)系統(tǒng))或MMRR(具有冗余的修正的混合基數(shù)系統(tǒng))光源組，由光源驅(qū)動(dòng)器組驅(qū)動(dòng)，以生成不同的光功率強(qiáng)度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中MMRS光源組包4舌n個(gè)光源組，其中所述n個(gè)光源組的第一光源組包括mrl個(gè)第一單位光源，并且第一單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是1，其中所述n個(gè)光源組的第二光源組包括m2-l個(gè)第二單位光源，并且第二單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是m!;其中所述n個(gè)光源組的第k光源組包括mk-l個(gè)第k單位光源，并且第k單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是ilf m,;其中所述n個(gè)光源組的第n光源組包括nvl個(gè)第n單位光源，并且第n單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是"ri附,；以及其中n、 m,、 m2、 mk和nin是任意的自然數(shù)，并且MMRS光源組通過控制單位光源的開-關(guān)來生成具有范圍為從0到(j"^,-1 )的任意整數(shù)的光功率強(qiáng)度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中所述MMRR光源組包括n個(gè)光源組，其中所述n個(gè)光源組的第一光源組包括m,+a,-l個(gè)第一單位光源，并且第一單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是1,其中所述n個(gè)光源組的第二光源組包括m2+oi2-l個(gè)第二單位光源，并且第二單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是m1;其中所述n個(gè)光源組的第k光源組包括mk+(Xk-l個(gè)第k單位光源，并且第k單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是行m,;》=1其中所述n個(gè)光源組的第n光源組包括mn+an-l個(gè)第n單位光源，并且第n單位光源的相對(duì)光功率強(qiáng)度是fi'w,;以及其中n、 m,、 m2、 mk、 mn、 a,、 a2、 oik和an是任意的自然數(shù)，并且MMRR光源組通過控制單位光源的開-關(guān)來生成具有范圍為從0到(ft，-1 )的任意整數(shù)的光功率強(qiáng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中，與使用單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的光源的光學(xué)無線發(fā)射機(jī)相比，按指數(shù)規(guī)律地減少在MMRS或MMRR
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，通過并聯(lián)、串聯(lián)、或者并聯(lián)和串聯(lián)二者地連接單位光源，來構(gòu)建每個(gè)光源組的每個(gè)單位光源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中，生成用于驅(qū)動(dòng)MMRS或MMRR光源組的光源控制信號(hào)的所述幅度到陣列編碼器包括n-1個(gè)輸入轉(zhuǎn)換器，用于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為MMRS記數(shù)法電信號(hào)；n個(gè)模加法器，用于基于MMRS記數(shù)法電信號(hào)的位信息(Qn， ...， Q2, R,)和最后周期最后接通邊界位置信息(S'n,…，S'O來計(jì)算MMRS記數(shù)法電信號(hào)的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn, ...， S,);n個(gè)寄存器，用于存儲(chǔ)當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息；以及n個(gè)解碼器，用于基于當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息和最后周期最后接通邊界位置信息來生成用以控制單位光源的開-關(guān)的光源控制信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中每個(gè)模加法器通過使用模加法方法來計(jì)算當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息；和其中所述模加法方法是將最后周期最后接通邊界位置信息(S'k)相加到電信號(hào)的位信息(Qk或R!)、將該結(jié)果除以每個(gè)位的單位光源的數(shù)目(mk+(Xk-l)以獲得余數(shù)、并將該余數(shù)輸入到當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sk)的方法。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中，生成用于驅(qū)動(dòng)MMRS或MMRR光源組的光源控制信號(hào)的所述幅度到陣列編碼器包括n-1個(gè)輸入轉(zhuǎn)換器，用于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為MMRS記數(shù)法電信號(hào)；n個(gè)模加法器，用于基于MMRS記數(shù)法電信號(hào)的位信息(Qn, Q2, R,)和當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息(S"n， ...， S、)來計(jì)算MMRS記數(shù)法電信號(hào)的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn，…，Sj);n個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，用于生成當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息； n個(gè)解碼器，用于基于當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息和當(dāng)前周期首先 接通邊界位置信息來生成用以控制單位光源的開-關(guān)的光源控制信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中每個(gè)模加法器通過使用模加法方法來計(jì)算當(dāng)前周期最后接通邊界 位置信息；和其中所述模加法方法是將當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息(S"k)相加到 電信號(hào)的位信息(Qk或R0、將該結(jié)果除以每個(gè)位的單位光源的數(shù)目(mk+ak-l) 以獲得余數(shù)、并將該余數(shù)輸入到當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sk)的方法。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中，生成用于驅(qū) 動(dòng)MMRS或MMRR光源組的光源控制信號(hào)的所述幅度到陣列編碼器包括查找單元，用于輸出預(yù)先存儲(chǔ)在由電信號(hào)和最后周期最后接通邊界位置 信息(S'n, S',)所指定的信息存儲(chǔ)器中的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息 (Sn,…，S0;n個(gè)寄存器，用于存儲(chǔ)當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息； n個(gè)解碼器，用于基于當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息和最后周期最后 接通邊界位置信息來生成用以控制單位光源的開-關(guān)的光源控制信號(hào)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)， 其中查找單元的查找存儲(chǔ)器頁面的數(shù)量是通過電信號(hào)和光源的數(shù)目來確定的，其中每個(gè)查找存儲(chǔ)器頁面的存儲(chǔ)器空間是通過電信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍來確 定的；以及其中每個(gè)查找存儲(chǔ)器頁面具有行，并且每行存儲(chǔ)當(dāng)前周期最后接通 邊界位置信息(Sn，…，S,)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中所述查找單 元通過使用光源驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)功率電壓信息和光源組的溫度信息來輸出最 佳的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sn,S0。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)， 其中當(dāng)設(shè)置高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)時(shí)，固定驅(qū)動(dòng)功率電壓信息，以及其中光源組的溫度信息被存儲(chǔ)在輔助存儲(chǔ)器設(shè)備中，并且當(dāng)操作溫度改變時(shí)被加載到查找單元上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求3的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中，生成用于驅(qū) 動(dòng)MMRS或MMRR光源組的光源控制信號(hào)的所述幅度到陣列編碼器包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，用于生成用于確定查找開始位置的信號(hào)(0 T-1);查找單元，用于輸出預(yù)先存儲(chǔ)在由電信號(hào)和用于確定查找開始位置的信 號(hào)(O T-l)所指定的信息存儲(chǔ)器中的當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(Sm…, Sj)和當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(S"n,S"O;以及n個(gè)解碼器，用于基于當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息和當(dāng)前周期首先接通邊界位置信息來生成用以控制單位光源的開-關(guān)的光源控制信號(hào)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中查找單元的查找存儲(chǔ)器頁面的數(shù)量是T，其中每個(gè)查找存儲(chǔ)器頁面的存儲(chǔ)器空間是通過電信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍來確 定的；以及其中每個(gè)查找存儲(chǔ)器頁面具有A"7,行，并且每行存儲(chǔ)當(dāng)前周期最后接通/ = 1邊界位置信息(Sn， ...， S,)和當(dāng)前周期最后接通邊界位置信息(S;…，S"!)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求3的高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其中所述隨機(jī)數(shù)發(fā) 生器是相等地輸出范圍從1到T-1的整數(shù)的設(shè)備。
全文摘要
提供了一種高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)，其能夠解決低功率效率、由于非線性輸出而導(dǎo)致的信號(hào)失真、大量的連接端子、和光源的光功率強(qiáng)度的不均勻性的問題。所述高功率效率光學(xué)無線發(fā)射機(jī)包括幅度到陣列編碼器，用于將從基帶調(diào)制器輸入的電信號(hào)的幅度轉(zhuǎn)換為光源控制信號(hào)，以生成與該電信號(hào)對(duì)應(yīng)的光學(xué)輸出功率；光源驅(qū)動(dòng)器組，用于基于幅度到陣列編碼器的光源控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)光源；以及MMRS(修正的混合基數(shù)系統(tǒng))或MMRR(具有冗余的修正的混合基數(shù)系統(tǒng))光源組，由光源驅(qū)動(dòng)器組驅(qū)動(dòng)，以生成不同的光功率強(qiáng)度。
文檔編號(hào)H04B10/17GK101682428SQ200880017130
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者樸泰俊, 李旺周, 田溶一, 金榮夫 申請(qǐng)人:韓國(guó)電子通信研究院