CN114079603B - 一种信号折叠方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种信号折叠方法及设备。本申请中，信号折叠设备接收输入信号，并基于输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制以获得调制后的多个第一模拟信号，其中，在调制后的多个第一模拟信号中，相邻的两个第一模拟信号之间的频率差值相同。进一步的，可以基于设置的带宽对调制后的多个第一模拟信号进行滤波以获得第二模拟信号，并对第二模拟信号进行解调，获得输出信号，所述输出信号为输入信号在目标幅值内的折叠信号，其中，第二模拟信号为所述带宽内的模拟信号，所述带宽与所述频率差值对应，所述目标幅值与所述带宽对应。本方案能够扩展模拟信号的幅度范围，实现方式简便快捷，且能提升折叠后的信号的准确性。

Description

一种信号折叠方法及设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号折叠方法及设备。

背景技术

信号采样是指将时间或空间维度上连续的模拟信号转换为在时间或空间维度上离散的数字信号，模数转换器(analog to digital converter,ADC)能实现信号采样，实现模拟信号和数字信号的转换。

当模拟信号超过ADC能接收的信号的幅值的上限，或模拟信号低于所述ADC能接收的信号的幅值的下限时，ADC在进行模数转换时，该模拟信号超过上限或低于下限的部分会被削弱(也可以称为削波现象)，使得模拟信号产生信号失真，转换生成的数字信号也因为削波现象丢失了一些重要信息。

为了解决这种问题，提出了信号折叠的方式，信号折叠是指对信号进行求余，将幅值范围较大的信号折叠为幅值范围较小的信号，例如，可以将信号超过幅值上限的部分，向下移动，将信号超过幅值下限的部分，向上移动。

无限动态范围模数转换器(unlimited dynamic range ADC，UDR-ADC)是目前实现信号折叠的主要方式，UDR-ADC能够在进行模数转换的过程中实现信号折叠，保证输出的数字信号的准确性。但UDR-ADC只是在模数转换的过程中实现信号折叠，并不能在模拟域对模拟信号进行折叠。

发明内容

本申请提供一种信号折叠方法及设备，用以在模拟域内实现信号折叠。

第一方面，本申请实施例提供了一种信号折叠方法，该方法可以由信号折叠设备执行。根据该方法，在接收输入信号后，可以基于输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制，获得调制后的多个第一模拟信号，其中，在调制后的多个第一模拟信号中，相邻的两个第一模拟信号之间的频率差值相同。进一步的，可以基于设置的带宽对调制后的多个第一模拟信号进行滤波以获得第二模拟信号，并对所述第二模拟信号进行解调以获得输出信号，所述输出信号为输入信号在目标幅值内的折叠信号，其中，第二模拟信号为所述带宽内的模拟信号，所述带宽与所述频率差值对应。所述目标幅值与所述带宽对应。

通过上述方法，信号折叠设备依次通过频率调制、带通滤波以及频率解调，能够在模拟域实现信号折叠，从而能够扩展模拟信号的幅度范围，且实现信号折叠的方式较为简便快捷。并且，与将模拟信号转换为数字信号后的信号折叠方式相比，能够减少将模拟信号转换为数字信号的过程中的误差，提升信号折叠过程中的准确性。

在一种可能的实施方式中，频率差值是根据目标幅值确定的，频率差值、目标幅值以及带宽之间存在对应关系，例如，频率差值和带宽相同，频率差值和带宽可以是由目标幅值确定的。

通过上述方法，根据目标幅值确定频率差值、以及带宽，使得输出信号能够处于目标幅值内，保证了信号折叠的准确性。

在一种可能的实施方式中，所述多个第一模拟信号以及第二模拟信号为光信号，输出信号为电信号，信号折叠设备对第二模拟信号进行解调时，可以先对第二模拟信号进行解调，生成第一候选光信号；之后，再对第一候选光信号进行光电转换，将光信号转换为电信号，生成输出信号。

通过上述方法，信号折叠设备在进行信号折叠时，所执行的操作，如调制、滤波、解调，均是在光域内完成的，也即均是对光信号进行处理，仅需在最后对第一候选光信号进行光电转换，就可以获得输出信号。鉴于光信号的高带宽(频谱的宽度高)，使得信号折叠设备能够对频率较高的信号进行处理，扩展了所能处理的信号的频率范围。

在一种可能的实施方式中，若多个第一模拟信号为光信号，第二模拟信号为光信号，输出信息为电信号，信号折叠设备在对所述第二模拟信号进行解调时，可以先对第二模拟信号进行降频处理，降低第二模拟信号的频率，获得降频后的第二模拟信号，降频后的第二模拟信号的频率低于第二模拟信号的频率，且降频后的第二模拟信号为电信号，之后再对降频后的第二模拟信号进行解调，获得输出信号。

通过上述方法，信号折叠设备在进行信号折叠时，调制、滤波的操作是在光域内完成的，在执行解调时，通过降频处理，可以降低第二模拟信号的频率，同时也获得了电信号类型的降频后的第二模拟信号，之后，在电域内，对降频后的第二模拟信号进行解调，能够有效降低解调的难度，确保整个信号折叠过程的效率。

在一种可能的实施方式中，信号折叠设备在对第二模拟信号进行降频处理时，可以先对第二模拟信号和第二参考光信号进行拍频，产生第二候选光信号，该第二参考光信号的频率可以预先确定的；之后，再对第二候选光信号进行光电转换，获得降频后的第二模拟信号。

通过上述方法，通过第二模拟信号与已知频率的第二参考信号进行拍频，能够较方便、快捷的生成频率等于第二参考信号与第二模拟信号的频率差值的第二候选光信号，之后，再通过光电转换，可以获得降频后的第二模拟信号，该种降频处理过程较为快速、高效，实现难度小，能够有效提升信号折叠的效率。

在一种可能的实施方式中，若多个第一模拟信号为光信号，调制后的第一模拟信号为电信号，信号折叠设备在基于输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制时，可以先基于所述输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制，获得多个第一中间信号，该多个第一中间信号为光信号；之后，再对多个第一中间信号进行降频处理，获得调制后的多个第一模拟信号，调制后的多个第一模拟信号的频率低于多个第一中间信号的频率。

通过上述方法，信号折叠设备在进行信号折叠时，在进行频率调制时，先在光域内对多个第一模拟信号进行频率调制，之后再进行降频处理，获得频率较低、且信号类型为电信号的调制后的多个第一模拟信号，之后，信号折叠设备所执行的滤波和解调操作均是在电域内完成的，且所需要处理的信号的频率较低，能够较大程度的降低滤波和解调的实现难度，进一步保证信号折叠的高效性。

在一种可能的实施方式中，信号折叠设备在对多个第一中间信号进行降频处理时，可以对多个第一中间信号和第一参考光信号进行拍频，产生多个第三候选光信号，该第一参考光信号的频率可以预先确定的；之后，再对多个第三候选光信号进行光电转换，获得调制后的多个第一模拟信号。

通过上述方法，通过多个第一中间信号与已知频率的第一参考信号进行拍频，能够较方便、快捷的生成频率等于第一参考信号与第一中间信号的频率差值的第三候选光信号，之后，再通过光电转换，可以获得调制后的多个第一模拟信号，既能保证调制后的多个第一模拟信号的频率较低，同时也能够获得信号类型为电信号的调制后的多个第一模拟信号，便于后续进行滤波和解调。

在一种可能的实施方式中，输入信号、第一模拟信号以及第二模拟信号为电信号。

通过上述方法，在电域内进行频率调制、滤波、解调，信号折叠设备不借助光电转换，能够加快信号折叠的速度，保证信号折叠的高效性。

第二方面，本申请实施例还提供了一种信号折叠设备，本申请实施例并不限定信号折叠设备的具体形态，例如，可以是芯片，也可以为其他形态的设备，该设备具有实现上述第一方面的方法实例中行为的功能，有益效果可以参见第一方面的描述此处不再赘述。功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。在一个可能的设计中，设备的结构中包括调制模块、滤波模块、以及解调模块，这些模块可以执行上述第一方面方法示例中的相应功能，具体参见方法示例中的详细描述，此处不做赘述。

附图说明

图1为本申请提供的一种信号折叠方法示意图；

图2A为本申请提供的一种多个第一模拟信号以及调制后的多个第一模拟信号示意图；

图2B为本申请提供的一种第二模拟信号的示意图；

图2C为本申请提供的一种输出信号的示意图；

图3为本申请提供的一种信号折叠设备的结构示意图；

图4为本申请提供的一种调制模块的结构示意图；

图5为本申请提供的一种第二降频模块的结构示意图；

图6为本申请提供的一种解调模块的结构示意图；

图7为本申请提供的一种第一降频模块的结构示意图；

图8为本申请提供的一种解调模块的结构示意图。

具体实施方式

下面对本申请实施例提供的信号折叠方法进行进一步说明。图1为申请实施例提供的信号折叠方法的示意图。参见图1，该方法可以包括下述步骤。

步骤101：信号折叠设备接收输入信号。本申请实施例并不限定输入信号的类型，该输入信号可以为电信号。

步骤102：信号折叠设备基于输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制以获得调制后的多个第一模拟信号，其中，在调制后的多个第一模拟信号中，相邻的两个第一模拟信号之间的频率差值相同。如图2A所示，为多个第一模拟信号以及调制后的多个第一模拟信号的示意图，多个第一模拟信号经过频率调制，可以获得调制后的多个、与输入信号幅值对应的第一模拟信号。

该多个第一模拟信号为多个频率不同的模拟信号，该多个第一模拟信号按照频率大小排列，相邻的两个第一模拟信号的频率差值为一设定值，也即频率最接近的两个第一模拟信号的频率差值为一设定值。任意相邻的两个第一模拟信号的频率差值相同。在本申请实施例中该多个第一模拟信号中频率处于中间位置的第一模拟信号的频率，也即多个第一模拟信号的中心频率，在本申请实施例中以多个第一模拟信号的中心频率为v₀，相邻的两个第一模拟信号的频率差值为Ω为例。

信号折叠设备在进行频率调制时，根据该输入信号的幅值调整多个第一模拟信号的频率。由于该多个第一模拟信号中，相邻的两个第一模拟信号的频率差值相同，在进行频率调制后，该调制后的多个第一模拟信号中，相邻的两个第一模拟信号的频率差值并不会改变，也为设定值Ω。

类似的，本申请实施例并不限定第一模拟信号的类型，例如第一模拟信号可以为电信号，也可以为光信号。对于不同的类型的输入信号和第一模拟信号，信号折叠设备可以采用不同的方式进行频率调制。例如输入信号为电信号，信号折叠设备可以利用光频梳源输出多个光信号，该多个光信号可以作为多个第一模拟信号，信号折叠设备将该输入信号加载到光频梳源上，光频梳源能够基于该输入信号对该多个光信号进行频率调制，获得调制后的多个光信号。前述方式仅是举例，本申请实施例并不限定信号折叠设备进行频率调制的方式。

若第一模拟信号为光信号，信号折叠设备在执行步骤102时，可以直接多个第一模拟信号进行频率调制，获得调制后的多个光信号，将该调整后的多个光信号作为调整后的多个第一模拟信号，之后，信号折叠设备可以直接进行滤波，也即执行步骤103。

若第一模拟信号为光信号，信号折叠设备在执行步骤102时，也可以在对多个第一模拟信号进行频率调制后，再进行降频处理以获得调制后的多个第一模拟信号，之后在执行步骤103。

在本申请实施例中降频处理，用于降低信号的频率，当第一模拟信号为光信号时，由于通常光信号的频率较高，通过降频处理，可以适当减少调制后的第一模拟信号的频率，且最终获得的调制后的多个第一模拟信号的信号类型为电信号，使得后续在执行步骤103和步骤104时，可以在较低频率的电域内实现，使得滤波和解调的难度降低，更容易实现信号折叠。

下面对信号折叠设备对多个第一模拟信号先进行频率调制，再进行降频处理的方式进行说明：

信号折叠设备可以先基于输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制，获得多个第一中间信号，该多个第一中间信号为光信号；为了降低该多个第一中间信号的频率，信号折叠设备对多个第一中间信号进行降频处理，获得调制后的多个第一模拟信号，调制后的多个第一模拟信号的频率低于所述多个第一中间信号的频率，调制后的多个第一模拟信号为电信号。

本申请实施例并不限定对多个第一中间信号进行降频处理的方式，下面列举一种对多个第一中间信号进行降频处理的方式。

信号折叠设备可以对多个第一中间信号和第一参考光信号进行拍频，产生多个第三候选光信号。拍频，也可以称为差频，拍频是指利用两个频率不同的信号进行干涉，输出一个新的信号，新的信号的频率等于两个频率不同的信号的频率差值。通过拍频的方式，能够较为快速、方便的获得多个第三候选信号，拍频的方式也能够较好的控制第三候选信号的频率。

具体到每个第一中间信号，信号折叠设备对第一中间信号和第一参考光信号进行拍频，产生一个第三候选光信号，该第三候选光信号的频率小于第一中间信号的频率，等于第一中间信号和第一参考光信号的频率差值。

之后，信号折叠设备再对多个第三候选光信号进行光电转换，获得调制后的多个第一模拟信号。将多个第三候选光信号进行光电转换能够产生信号类型为电信的调制后的多个第一模拟信号，便于信号折叠设备在后续能够在电域内，简单高效的实现滤波以及解调。

步骤103：信号折叠设备基于设置的带宽对调制后的多个第一模拟信号进行滤波以获得第二模拟信号，其中，第二模拟信号为带宽内的模拟信号，带宽与频率差值对应。该调制后的多个第一模拟信号可以为步骤102中直接输出的调制后的多个第一模拟信号，也可以为多个第一中间信号进行降频处理，获得的调制后的多个第一模拟信号。如图2B所示，多个第一模拟信号以及第二模拟信号的示意图。

信号折叠设备在执行步骤103时，只获取调制后的多个第一模拟信号中处于带宽内的信号，调制后的多个第一模拟信号中处于带宽内的信号即为第二模拟信号。通过滤波可以缩小调制后的多个第一模拟信号的频率范围。

本申请实施例中带宽和频率差值是对应的，例如，带宽可以等于频率差值，带宽也可以等于频率差值与偏置量的和值，该偏置量可以是根据应用场景设置的数值，也可以为经验值。本申请实施例并不限定带宽与频率差值对应关系的具体形式。这里的带宽是指信号折叠设备在滤波时，频率上限和频率下限的差值。信号折叠设备在进行滤波时，滤波的中心频率可以与调制前的多个第一模拟信号的中心频率一致，也可以与调制前的多个第一模拟信号的中心频率不同，本申请实施例并不限定滤波的中心频率的具体值。

若调制后的多个第一模拟信号为光信号，则第二模拟信号也为光信号，若调制后的多个第一模拟信号为电信号，则第二模拟信号也为电信号。

步骤104：信号折叠设备对第二模拟信号进行解调以获得输出信号，其中，输出信号为输入信号在目标幅值内的折叠信号，其中，目标幅值与带宽对应。如图2C所示，为输出信号的示意图。

本申请实施例中带宽和目标幅值是对应的，目标幅值、带宽、以及前述说明中出现的频率差值之间存在对应关系，可以根据目标幅值确定带宽或频率差值。

下面对目标幅值、带宽以及相邻的两个第一模拟信号的频率差值的对应关系进行进一步说明：

在确定需要对输入信号进行信号折叠时，可以预先确定目标幅值，也即确定输入信号进行信号折叠后的幅值范围。本申请实施例并不限定目标幅值的确定方式以及具体值，可以根据应用场景的需求进行设定。

在确定了目标幅值ΔV后，可以确定相邻的两个第一模拟信号的频率差值Δv，目标幅值与频率差值存在如下关系：

Δv＝αΔV

α为调制系数，α与信号折叠设备的特性有关。上述目标幅值与频率差值之间的对应关系的具体形式仅是举例，本申请实施例并不限定带宽、频率差值与目标幅值对应关系的具体形式。

信号折叠设备在执行步骤104时，将第二模拟信号的频率转换为输出信号的幅值，这里并不限定输出信号的类型，输入信号与输出信号类型可以一致，若输入信号为电信号，则输出信号也为电信号。

若第二模拟信号为光信号，输出信号为电信号，信号折叠设备可以通过如下两种方式执行步骤104。

方式一、先进行解调，后进行光电转换。

信号折叠设备可以先对所述第二模拟信号进行解调，生成第一候选光信号；之后，再对第一候选光信号进行光电转换，生成该输出信号。

通过这种方式，信号折叠设备在执行步骤102、步骤103时，是在光域内进行的，也即对光信号进行频率解调以及滤波，在执行步骤104时，也是对光信号进行解调，最后在通过光电转换获得输出信号。鉴于光信号具备高带宽的优点，使得信号折叠设备能够对频率较高的信号进行处理。

方式二、先进行降频处理，后进行解调。

信号折叠设备可以先对第二模拟信号进行降频处理，获得降频后的第二模拟信号，该降频后的第二模拟信号的频率低于第二模拟信号的频率，降频后的第二模拟信号为电信号；之后，再对降频后的第二模拟信号进行解调，获得输出信号。

也就是说，信号折叠设备在执行解调时，通过降频处理，可以先实现频率的降低以及信号类型的转换(由光信号转换为电信号)，之后，在电域内，能够较为容易的对降频后的第二模拟信号进行解调，提高信号解调的效率。

信号折叠设备对第二模拟信号进行降频处理的方式与信号折叠设备对多个第一中间信号进行降频处理的方式类似，信号折叠设备可以对第二模拟信号和第二参考光信号进行拍频，产生第二候选光信号。该第二候选光信号的频率小于第一模拟信号的频率，等于第二模拟信号和第二参考光信号的频率差值。之后，信号折叠设备再对第二候选光信号进行光电转换，获得降频后的第二模拟信号。通过拍频的方式，能够较为便捷的产生第二候选光信号，之后，再通过光电转换可以获得降频后的第二模拟信号，整个过程简单、快速。

可选的，输入信号、第一模拟信号以及第二模拟信号也可以为电信号，这样信号折叠设备在对输入信号进行信号折叠时，不需要进行光电转换，可以通过频率调制、带通滤波以及解调获取输出信号，能够有效提高信号折叠的效率。

基于与方法实施例同一发明构思，本申请实施例还提供了一种信号折叠设备，用于执行上述实施例中信号折叠设备执行的方法，相关特征可参见上述方法实施例，此处不再赘述，如图3所示，该信号折叠设备200包括调制模块210、滤波模块220以及解调模块230。

调制模块210，用于接收输入信号；基于输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制以获得调制后的多个第一模拟信号，其中，在调制后的多个第一模拟信号中，相邻的两个第一模拟信号之间的频率差值相同。

滤波模块220，用于基于设置的带宽对调制后的多个第一模拟信号进行滤波以获得第二模拟信号，其中，第二模拟信号为带宽内的模拟信号，带宽与频率差值对应。滤波模块220可以为布拉格光栅、级联的马赫曾德尔干涉仪(mach zehnder interferometer，MZI)、或级联的微环构成的光学滤波器，也可以为电滤波器，当调制后的多个第一模拟信号为光信号时，滤波模块220可以为光学滤波器，当调制后的多个第一模拟信号为电信号时，滤波模块220可以为电学滤波器。

解调模块230，用于对第二模拟信号进行解调以获得输出信号，其中，输出信号为输入信号在目标幅值内的折叠信号，目标幅值与带宽对应。

频率差值是根据目标幅值确定的。带宽、频率差值以及频率差值的对应关系可以参见前述内容，此处不再赘述。

在本申请实施例中本申请实施例并不限定调制模块的结构，参见图4，为本申请实施例提供的一种调制模块。该调制模块210包括光频梳源211和第二降频模块212，光频梳源211能够输出多个第一模拟信号，还可以基于输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制，获得多个第一中间信号。

参见图4，光频梳源211中包括宽谱光源2111和微环2112，微环2112上覆盖有薄膜材料。宽谱光源2111输出的光经微环2112能够输出多个第一模拟信号。输入信号可以加载在薄膜材料两边的电极上，输入信号能够通过改变薄膜材料的有效折射率，改变微环2112的光程来调制微环2112输出多个第一模拟信号的频率。透射光频率随输入信号的幅值(输入信号为电信号，电信号的幅值为电信号的电压)呈线性变换。微环2112的制备材料可以是氮化硅等，薄膜材料可以是电光材料，相变材料，热光材料等。

可选的，若光频梳源211输出的多个第一中间信号的频率较高，第二降频模块212能够对多个第一中间信号的频率进行降频处理。

参见图4，调制模块210还包括第二降频模块212，第二降频模块212可以位于光频梳源211和滤波模块220之间，第二降频模块212能够对光频梳源211输出的信号，也即多个第一中间信号进行降频处理，获得调制后的多个第一模拟信号，之后将调制后的多个第一模拟信号至滤波模块220，滤波模块220可以基于设置的带宽对调制后的多个第一模拟信号进行滤波，获得第二模拟信号。

调制模块210在进行频率调制时，光频梳源211可以先在光域内对多个第一模拟信号进行频率调制，之后第二降频模块212再对光频梳源211输出的多个第一中间信号进行降频处理，获得频率较低、且信号类型为电信号的调制后的多个第一模拟信号，之后所执行的滤波和解调操作均是在电域内，且所需要处理的信号的频率较低，能够较大程度的降低后续滤波模块220进行滤波和解调模块230进行解调的难度。

本申请实施例并不限定第二降频模块212对调制的多个第一模拟信号进行降频处理的方式以及第二降频模块212的结构。第二降频模块212进行降频处理的方式不同，第二降频模块212的结构也可能不同。

下面列举一种第二降频模块的结构，参见图5，第二降频模块212中包括第二干涉仪2121和第三光电探测器2122。

第二干涉仪2121，用于对多个第一中间信号和第一参考光信号进行拍频，产生多个第三候选光信号。第二干涉仪2121通过拍频的方式，能够快捷的获取多个第三候选光信号，且拍频的方式能够较好的控制第三候选光信号的频率，可以降低降频处理的难度。

第三光电探测器2122，用于对多个第三候选光信号进行光电转换，使得多个第三候选光信号转换为电信号，获得降频后的多个第一模拟信号。

当然，调制模块210中也可以不包括第二降频模块212，在这种情况下，光频梳源211输出的信号(若多个第一中间信号)即为调制后的多个第一模拟信号，光频梳源211输出的调制后的多个第一模拟信号可以输出至滤波模块220。

可选的，若滤波模块220输出的第二模拟信号为光信号，该第二模拟信号的频率较高，解调模块230还可以先对第二模拟信号进行降频处理，之后再对降频后的第二模拟信号进行解调，获得输出信号，该输出信号为电信号。

参见图6，解调模块230包括第一降频模块231和第二鉴频器232，第一降频模块231可以位于滤波模块220和第二鉴频器232之间，第一降频模块231可以对滤波模块220输出的信号，也即第二模拟信号进行降频处理，之后将降频后的第二模拟信号输出到第二鉴频器232，该降频后的第二模拟信号为电信号，之后，第二鉴频器232可以对降频后的第二模拟信号进行解调，获得输出信号。

解调模块230在执行解调时，第一降频模块231通过降频处理，降低了第二模拟信号的频率，同时也获得了电信号类型的降频后的第二模拟信号，之后，第二鉴频器232在电域内，能够较为便捷的对降频后的第二模拟信号进行解调，解调的难度降低，保证了信号折叠的效率。

本申请实施例并不限定第一降频模块231对第二模拟信号进行降频处理的方式以及第一降频模块231的结构。第一降频模块231进行降频处理的方式不同，第一降频模块231的结构也可能不同。

下面列举一种第一降频模块的结构，参见图7，第一降频模块231中包括第一干涉仪2311和第二光电探测器2312。

第一干涉仪2311，用于对第二模拟信号和第二参考光信号进行拍频，产生第二候选光信号。第一干涉仪2311通过拍频的方式，能够快捷的获取多个第二候选光信号，且拍频的方式能够较好的控制第二候选光信号的频率，确保了降频处理的可行性。

第二光电探测器2312，用于对第二候选光信号进行光电转换，获得降频后的第二模拟信号。

解调模块230也可以直接对第二模拟信号进行解调，之后再对解调后的第二模拟信号(该解调后的第二模拟信号为光信号，为方便说明这里称为第一候选光信号)进行光电转换，获输出信号，该输出信号为电信号。

这样，信号折叠设备在进行信号折叠时，调整模块210执行的调制操作、滤波模块220执行的滤波操作，解调模块230执行的解调操作均是在光域内完成的，也即均是对光信号进行处理，解调模块230仅需在最后对第一候选光信号进行光电转换，就可以获得输出信号。由于光信号具备高带宽的特点，使得信号折叠设备能够对频率较高的信号进行处理，扩展了可处理的信号的频率范围。

如图8所示，解调模块230可以包括第一鉴频器233和第一光电探测器234，本申请实施例并不限定第二鉴频器231的类型。

第一鉴频器233，用于对第二模拟信号进行解调，生成第一候选光信号；

第一光电探测器234，用于对第一候选光信号进行光电转换，生成输出信号。

作为一种可能的实施方式，输入信号、第一模拟信号以及第二模拟信号为电信号。调制模块210在电域内进行频率调制，滤波模块220在电域内进行滤波，解调模块230在电域内进行解调，信号折叠的过程中不需要借助光电转换，能够有效保证信号折叠的效率，也可以降低信号折叠设备的成本。

需要说明的是，本申请所提供的实施例仅仅是示意性的。所属领域的技术人员可以清楚的了解到，为了描述的方便和简洁，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本发明实施例、权利要求以及附图中揭示的特征可以独立存在也可以组合存在。在本发明实施例中以硬件形式描述的特征可以通过软件来执行，反之亦然。在此不做限定。

Claims (17)

1.一种信号折叠方法，其特征在于，包括：

接收输入信号；

基于所述输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制以获得调制后的多个第一模拟信号，其中，在所述调制后的多个第一模拟信号中，相邻的两个第一模拟信号之间的频率差值相同；

基于设置的带宽对所述调制后的多个第一模拟信号进行滤波以获得第二模拟信号，其中，所述第二模拟信号为所述带宽内的模拟信号，所述带宽与所述频率差值对应；

对所述第二模拟信号进行解调以获得输出信号，其中，所述输出信号为所述输入信号在目标幅值内的折叠信号，所述目标幅值与所述带宽对应。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频率差值是根据所述目标幅值确定的。

3.如权利要求1或2任一所述的方法，其特征在于，所述多个第一模拟信号以及所述第二模拟信号为光信号，所述输出信号为电信号，

所述对所述第二模拟信号进行解调以获得输出信号，包括：

对所述第二模拟信号进行解调，生成第一候选光信号；

对所述第一候选光信号进行光电转换，生成所述输出信号。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个第一模拟信号以及所述第二模拟信号为光信号，所述输出信号为电信号，

所述对所述第二模拟信号进行解调以获得输出信号，包括：

对所述第二模拟信号进行降频处理，获得降频后的第二模拟信号，其中，所述降频后的第二模拟信号的频率低于所述第二模拟信号的频率，所述降频后的第二模拟信号为电信号；

对所述降频后的第二模拟信号进行解调，获得所述输出信号。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第二模拟信号进行降频处理，包括：

对所述第二模拟信号和第二参考光信号进行拍频，产生第二候选光信号；

对所述第二候选光信号进行光电转换，获得所述降频后的第二模拟信号。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个第一模拟信号为光信号，所述调制后的第一模拟信号为电信号，

所述基于所述输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制以获得调制后的多个第一模拟信号，包括：

基于所述输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制，获得多个第一中间信号，其中，所述多个第一中间信号为光信号；

对所述多个第一中间信号进行降频处理，获得所述调制后的多个第一模拟信号，其中，所述调制后的多个第一模拟信号的频率低于所述多个第一中间信号的频率，所述调制后的多个第一模拟信号为电信号。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述多个第一中间信号进行降频处理，包括：

对所述多个第一中间信号和第一参考光信号进行拍频，产生多个第三候选光信号；

对所述多个第三候选光信号进行光电转换，获得所述降频后的多个第一模拟信号。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述输入信号、所述第一模拟信号以及所述第二模拟信号为电信号。

9.一种信号折叠设备，其特征在于，包括：

调制模块，用于接收输入信号；基于所述输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制以获得调制后的多个第一模拟信号，其中，在所述调制后的多个第一模拟信号中，相邻的两个第一模拟信号之间的频率差值相同；

滤波模块，用于基于设置的带宽对所述调制后的多个第一模拟信号进行滤波以获得第二模拟信号，其中，所述第二模拟信号为所述带宽内的模拟信号，所述带宽与所述频率差值对应；

解调模块，用于对所述第二模拟信号进行解调以获得输出信号，其中，所述输出信号为所述输入信号在目标幅值内的折叠信号，所述目标幅值与所述带宽对应。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述频率差值是根据所述目标幅值确定的。

11.如权利要求9或10任一所述的设备，其特征在于，所述多个第一模拟信号以及所述第二模拟信号为光信号，所述输出信号为电信号，所述解调模块包括：

第一鉴频器，用于对所述第二模拟信号进行解调，生成第一候选光信号；

第一光电探测器，用于对所述第一候选光信号进行光电转换，生成所述输出信号。

12.如权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述多个第一模拟信号以及所述第二模拟信号为光信号，所述输出信号为电信号，所述解调模块包括：

第一降频模块，用于对所述第二模拟信号进行降频处理，获得降频后的第二模拟信号，所述降频后的第二模拟信号的频率低于所述第二模拟信号的频率，其中，所述降频后的第二模拟信号为电信号；

第二鉴频器，用于对所述降频后的第二模拟信号进行解调，获得所述输出信号。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述第一降频模块包括：

第一干涉仪，用于对所述第二模拟信号和第二参考光信号进行拍频，产生第二候选光信号；

第二光电探测器，用于对所述第二候选光信号进行光电转换，获得所述降频后的第二模拟信号。

14.如权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述多个第一模拟信号为光信号，所述调制后的第一模拟信号为电信号，所述调制模块包括：

光频梳源，用于基于所述输入信号对多个第一模拟信号进行频率调制，获得多个第一中间信号，其中，所述多个第一中间信号为光信号；

第二降频模块，用于对所述多个第一中间信号进行降频处理，获得所述调制后的多个第一模拟信号，其中，所述调制后的多个第一模拟信号的频率低于所述多个第一中间信号的频率，所述调制后的多个第一模拟信号为电信号。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述第二降频模块：

第二干涉仪，用于对所述多个第一中间信号和第一参考光信号进行拍频，产生多个第三候选光信号；

第三光电探测器，用于对所述多个第三候选光信号进行光电转换，获得所述降频后的多个第一模拟信号。

16.如权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述输入信号、所述第一模拟信号以及所述第二模拟信号为电信号。

17.如权利要求9、10、13、15任一所述的设备，其特征在于，所述滤波模块包括下列器件中的任一种：布拉格光栅、级联的马赫-马德尔干涉仪MZI、级联的微环、电滤波器。