拍频和混频 PD拍频

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于 2020-11-16 16:29:36 首次发布
本文深入解析拍频概念，介绍混频过程中的和差频产生，特别关注PD（光电探测器）中如何通过平方律检测处理信号，以及信号间的拍频串扰现象。重点讨论了实际应用中如10GBaud光信号的193.1THz拍频案例。

拍频就是两个相近频率的波相加，混出来有和，也有差，化简公式使用的是和差化积

公式里面的频率是（w2-w1）/2，但是包络的周期不是正弦信号的周期，是振幅的周期，是拍频就是两个波的差（w2-w1）

混频是两个频率ω1和ω2的正弦波信号相乘 就产生了 和频 跟 差频，化简公式使用积化和差

\large cos(\omega_1t+\theta_1)\times cos(\omega_2t+\theta_2) \\ = \frac{1}{2} \times [cos((\omega_1+\omega_2)t+(\theta_1+\theta_2))+cos((\omega_1-\omega_2)t+(\theta_1-\theta_2))]

频率相加是上变频 \large \bg_white cos((\omega_1+\omega_2)t+(\theta_1+\theta_2))

频率相减是下变频 \large cos((\omega_1-\omega_2)t+(\theta_1-\theta_2))

所以PD拍频到底是什么？

其实PD接收信号，是混频，但是由于两个频率的差被称作拍频，所以会说PD拍频，PD由于平方律检测，（载波+信号）^2 会出现相乘项

比如中心波长是1550nm（193.1THz）的10GBaud的信号，我们说PD拍频，就是信号（193.1THz+5GHz）和光载波（193.1THz）混频，会出现两个频率（193.1THz+193.1THz+5GHz）和（5GHz），由于PD带宽肯定没到THz，相当于低通滤波器，把混频出的高频信号滤掉了，就剩下（5GHz）的部分，这个5GHz的频率被叫做拍频

进入PD中的任何频率都会相互混频，信号自己和自己也会，所以就会产生信号与信号拍频串扰（ signal-signal beat interference,SSBI）

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