NII最后一公里传输的相关技术研究

摘要

该文在已有的研究方法基础上,对室内无线传播问题进行了研究,改进了室内电波传播的混合建模方法;有线通信中的发展重点为光纤通信,由光源-激光器输出的激光束在进入光纤前,其会聚特性直接影响进入光纤的功率,继而影响整个光纤接入系统的性能.论文提出了理论上解决高阶模激光束聚焦难题的新方法.主要包括以下内容:1.将已有的二维混合建模方法(一种结合射线跟踪法和时域有限差分法的室内无线传播预测方法)拓展至三维空间.给出了三维情况下如何由射线跟踪法获得对室内有限大小复杂损耗结构的时域有限差分法(FDTD)计算区域的激励源.用拓展后的方法对一简单室内环境进行了预测,使结果更加接近实际情况.2.改进了室内无线传播的混合建模方法.通过对二维情况下FDTD区域运用完全匹配层(PML)吸收边界条件和Mur吸收边界条件的比较,提出了将完全匹配层(PML)吸收边界条件用于FDTD计算区域的混合建模方法,从而可使室内电波传播的预测更准确.将改进后的混合建模方法拓展至三维情况,当面对不同的室内通信环境时,为采用最有效的方法提供了条件.3.室内环境中的大部分墙体有室内装饰层,它对电波传播的影响不能忽略.若将它近似为与墙体来进行传播预测,必然产生较大的误差.该文用传输线法,对这种结构的反射和透射系数进行了分析,给出了可以用于设计的计算公式.4.研究了由室外到室内的电波传播现象.此时信号的主要部分是通过门窗和墙体的透射和边缘的绕射.运用经改进的混合建模方法对有门窗和无门窗墙体的透射进行了计算,理论结果表明木门和玻璃窗的透射高于墙体的透射.5.提出了一种通过给出聚焦曲线获得高阶模厄米-高斯光束和拉盖尔-高斯光束通过会聚光学系统的聚焦光斑尺寸和束腰位置的新方法,该方法可以在理论上解决高阶模激光束聚焦这一难题.6.掺铒光纤放大器的出现及飞速发展,已给光纤通信技术带来了一场新的革命.掺铒光纤(EDF)是掺铒光纤放大器(EDFA)的关键元件,了解掺铒光纤的性能参数对于掺铒光纤放大器的设计至关重要.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.2室内无线传播的国内外研究现状和研究方法概述

1.3光纤接入中的传播

1.4本文的结构安排

参考文献

第二章室内无线传播预测的混合建模方法

2.1引言

2.2室内无线传播机制和描述方法

2.3室内无线传播的具体描述

2.4小结

参考文献

第三章二维混合建模方法

3.1方法简述

3.2射线跟踪法

3.3时域有限差分法

3.4混合建模方法的验证及预测与实测的比较

3.5小结

参考文献

第四章拓展至三维的混合建模方法

4.1引言

4.2三维空间的射线跟踪法和FDTD法

4.3三维空间的混合建模方法

4.4小结

参考文献

第五章混合建模方法的改进

5.1引言

5.2混合建模方法的改进

5.3改进后的混合建模方法在三维空间的拓展

5.4混合建模方法应用中的准则

5.5小结

参考文献

第六章墙体对电波传播的影响

6.1引言

6.2砖墙的反射

6.3有室内装饰层砖墙的反射

6.4多层电介质上的平面波入射

6.5小结

参考文献

第七章由室外到室内的电波传播

7.1引言

7.2由室外到室内的电波传播机制

7.3室外入室内电波的传播

7.4小结

参考文献

第八章激光束聚焦特性的研究

8.1引言

8.2理论分析

8.3理论应用

8.4小结

参考文献

第九章掺铒光纤性能的实验研究

9.1引言

9.2掺铒光纤的放大原理

9.3实验设备

9.4掺铒光纤LF1402的性能测试

9.4.1掺铒光纤LF1402

9.4.2掺铒光纤LF1402对小信号的放大

9.4.3掺铒光纤LF1402对大信号的放大

9.5掺铒光纤LF3000

9.6小结

参考文献

结束语

致谢

攻读博士学位期间完成的论文