ROF系统中光生毫米波技术的研究

摘要

光载无线通信(ROF)技术将光纤通信技术和无线通信技术相融合,是实现两者技术优势于一体的物理层技术.其采用光纤来传输信号,即具备光纤传输信号的优势,比如传输损耗低、传输带宽大,抗电磁干扰能力强等;同时采用无线方式实现通信,使其也具备了无线技术的灵活性和移动性的优点,为下一代超宽带无线接入网络中涉及的带宽窄和传输距离短的问题提供了解决方法.诸多技术因素对光载无线通信系统的质量起着重要作用,其中高质量毫米波信号对整个通信系统的通信质量发挥着关键作用.
　　本论文首先对ROF系统及光生毫米波技术的结构原理和应用进行了系统论述,对双驱马赫-曾德尔光调制器所实现的几种强度调制类型进行了公式推导和VPI仿真实现.提出两个八倍频毫米波方案,第一个方案使用两个并联的双驱马赫-曾德尔调制器和一个带阻滤波器产生八倍频的毫米波信号,并对其进行了理论分析和VPI仿真验证,同时分析了100dB和35dB情况下的消光比对光谐波抑制比和电谐波抑制比的影响.第二个方案在此基础上进行了改进,使用四个并联和级联结合的双驱马赫-曾德尔调制器产生八倍频毫米波.相比之下,该方案采用两个级联双驱马赫-曾德尔调制器取代了滤波器,通过调节两个级联双驱马赫-曾德尔调制器的直流偏置电压来抑制载波,并提高了谐波抑制比.在消光比为100dB的情况下,其光谐波抑制比可达50dB,电谐波抑制比可达43dB.在论文的最后对相位差偏移量和直流偏置电压差偏移量进行了分析.当MZM-1和MZM-2的相位差设置为π/2、MZM-3和MZM-4的直流偏置电压差均设置为16.6V时达到最佳谐波抑制比.

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第一章 绪论

1.1 ROF系统概述

1.2 ROF系统中光生毫米波技术的研究背景及意义

1.3论文结构安排

第二章 光生毫米波技术原理及实现方法

2.1直接调制法

2.2光外差法

2.3光电振荡器法

2.4基于外调制器的光生毫米波实现方法

2.4.1马赫-曾德尔调制器概述及原理

2.4.2二倍频光生毫米波的实现方法

2.4.3四倍频光生毫米波的实现方法

2.5光生毫米波实现方法的对比

第三章 双驱马赫-曾德尔调制器各种调制方式的仿真实现

3.1小信号调制原理及仿真

3.1.1一倍频光生毫米波方法及仿真分析

3.1.2二倍频光生毫米波方法及仿真分析

3.2大信号调制原理及仿真

3.2.1“抑奇保偶”的调制方法及仿真分析

3.2.2“抑偶保奇”的调制方法及仿真分析

3.3本章小结

第四章 基于外调制器的八倍频毫米波信号产生方法

4.1基于双驱马赫-曾德尔调制器并联的八倍频毫米波信号生成

4.1.1系统结构及原理

4.1.2基于VPI环境的仿真结果分析

4.2基于双驱马赫-增德尔调制器并联级联的八倍频毫米波生成方案

4.2.1系统方案及原理

4.2.2基于VPI环境的仿真结果分析

4.2.3不同消光比下的参数偏移对谐波抑制比的影响分析

第五章 总结与展望

5.1工作总结

5.2工作展望

参考文献

致 谢