RoFSO系統(tǒng)中電光調(diào)制及偏壓控制技術研究.pdf

1、光纖通信是目前通信領域的一項關鍵技術,可提供大容量、遠距離、高效率的通信。自由空間光載無線通信系統(tǒng)(Radio over Free-Space Optical,RoFSO)是基于光纖無線通信技術(Radio over Fiber,RoF)的一種新興通信系統(tǒng),不但具有RoF網(wǎng)絡容量大、功耗低、易安裝等優(yōu)點,同時可在不易敷設光纖的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)短跳連接,彌補 RoF網(wǎng)絡依賴光纖設施的不足,將光纖通信與無線通信相結(jié)合,具有廣闊應用前景。
　　

2、電光調(diào)制器作為RoFSO系統(tǒng)中的重要組成部分,其性能對整個RoFSO系統(tǒng)信號傳輸質(zhì)量起決定性作用。然而,在電光調(diào)制器工作過程中,由于受到環(huán)境溫度變化等因素影響,其工作性能不穩(wěn)定。對于該系統(tǒng)通常采用的馬赫曾德爾調(diào)制器(Mach-Zehnder modulator,MZM),傳輸曲線為非線性函數(shù),偏壓工作點會隨溫度等環(huán)境變化發(fā)生緩慢漂移,從而導致調(diào)制精度下降,進而嚴重影響后續(xù)信號處理的準確度。因此為了避免信號失真,應使馬赫曾德爾調(diào)制器工作在

3、規(guī)定的偏壓工作點上。本文在介紹RoFSO系統(tǒng)電光調(diào)制技術的基礎上設計了馬赫曾德爾調(diào)制器偏壓控制模塊,可將工作點穩(wěn)定在調(diào)制器四個不同的偏壓工作點上,使其不因外界環(huán)境變化而發(fā)生漂移,提高了電光調(diào)制器的調(diào)制精度,從而為RoFSO系統(tǒng)穩(wěn)定傳輸提供保障。
　　本文完成的主要工作可概括如下:
　　(1)介紹一種新型自由空間光載無線通信系統(tǒng),即RoFSO系統(tǒng),分析該系統(tǒng)的基本組成及特點。同時,闡述該系統(tǒng)中電光調(diào)制技術,其包括電光調(diào)制原理、

4、電光調(diào)制方式分類以及常見電光調(diào)制器,并深入研究了馬赫曾德爾調(diào)制器。
　　(2)詳細分析馬赫曾德爾調(diào)制器工作點隨溫度漂移的現(xiàn)象并提出基于導頻諧波分析的偏壓控制方案。使用 Matlab對導頻信號控制方法可行性進行論證并理論推導出導頻諧波關系,在導頻諧波理論分析基礎上使用 Matlab仿真電壓漂移量與相關參數(shù)的關系,同時與自動控制理論相結(jié)合,深入研究了偏壓工作點控制技術理論方案。
　　(3)設計馬赫曾德爾調(diào)制器偏壓控制模塊。在基于