光載射頻信息傳輸技術(shù)研究.pdf

1、為了滿足視頻點播、因特網(wǎng)移動接入以及其他新興移動多媒體等無線業(yè)務(wù)帶寬的需求,必須采用工作頻率更高的微波/毫米波頻段來提高無線通信系統(tǒng)的容量。如何降低基站的成本、實現(xiàn)基站的集中控制以及對不同的數(shù)據(jù)速率和調(diào)制格式的信號進行透明傳輸是高頻段無線通信應(yīng)用的關(guān)鍵問題。光載射頻(RoF)技術(shù)采用光纖來傳輸無線射頻(RF)信號,有效地結(jié)合了光纖通信的大容量、低損耗、抗電磁干擾以及無線通信的高度靈活等優(yōu)勢,無疑將在未來寬帶無線通信中具有重要的應(yīng)用。

2、r>　　 本文對光載射頻信號的產(chǎn)生及其在光纖中的傳輸進行了較深入的研究,主要貢獻如下:
　　 1.系統(tǒng)分析了不同基帶數(shù)據(jù)調(diào)制方案下光載射頻信號的抗色散性能,指出對于帶有光載波的單邊帶(OSSB+C)調(diào)制來說,具有不同數(shù)據(jù)加載方式的RoF系統(tǒng)的抗色散性能是完全不同的。當(dāng)基帶信號OOK方式直接調(diào)制光載波時會使基帶信號同時被單邊帶光載射頻信號中的兩個光分量所攜帶,在光纖色散的影響下,兩路光信號到達光檢測器的時間不同步,產(chǎn)生波形失真現(xiàn)

3、象；當(dāng)基帶信號以PSK.方式調(diào)制RF副載波時可以使基帶數(shù)據(jù)只被單邊帶光載射頻信號的光邊帶分量所攜帶,消除了光纖色散導(dǎo)致的波形失真現(xiàn)象。仿真結(jié)果表明,基帶數(shù)據(jù)加載方式不同,RoF系統(tǒng)的抗色散性能也大小相同。另外,對于光載波抑制的雙邊帶(ODSB)調(diào)制來說,當(dāng)基帶數(shù)據(jù)以PSK的方式調(diào)制光載波或者RF副載波時,RoF系統(tǒng)均無法工作。
　　 2.針對OSSB+C調(diào)制的光載射頻信號中載邊比較大(一般情況下為15～20 dB)的問題,提出了

4、一種改進的三臂MZM結(jié)構(gòu),對于任意小、中和大調(diào)制指數(shù),通過調(diào)節(jié)調(diào)制器的直流臂上的直流偏壓可以控制輸出的光載射頻信號中光載波分量的功率,從而使光信號的載邊比達到最佳值0 dB。還提出了一種利用四臂MZM來優(yōu)化OSSB+C光載射頻信號的方法。通過調(diào)節(jié)主MZM中的直流偏壓,對于任意調(diào)制指數(shù)都能夠生成具有最佳載邊比的單邊帶光載射頻信號。與現(xiàn)有的方法相比,這兩種方法從調(diào)制的角度出發(fā),結(jié)構(gòu)簡單靈活,可擴展性好。
　　 3.提出了一種基于四臂

5、MZM的能夠抗色散的ODSB RoF全雙工實現(xiàn)方法。從四臂MZM調(diào)制器輸出的ODSB光載射頻信號中,一個光邊帶攜帶了基帶數(shù)據(jù),另一個光邊帶是純凈的,沒有承載基帶數(shù)據(jù),因此避免了波形失真現(xiàn)象；同時,還可以利用部分純凈光邊帶分量,或者部分?jǐn)y帶基帶數(shù)據(jù)(其調(diào)制格式特殊)的光邊帶分量,作為上行鏈路的光源,降低基站的成本,實現(xiàn)全雙工的RoF信息傳輸。
　　 4.提出了兩種利用光學(xué)方式產(chǎn)生多倍頻毫米波的方法。通過光學(xué)方式利用頻率為fRF的射

6、頻信號得到頻率為x×fRF的毫米波信號是一種比較有吸引力的方法,它降低了對電子器件和光學(xué)器件的帶寬要求。提出了一種利用三臂MZM實現(xiàn)三倍頻毫米波的方法,接收端通過對-1階(-2階)光邊帶與+2階(+1階)光邊帶進行拍頻得到三倍頻毫米波信號。還提出了一種利用基于1×4型。MMI耦合器的四臂MZM實現(xiàn)四倍頻毫米波的方法,通過對-3階(-1階)光邊帶與+1階(+3階)光邊帶拍頻得到四倍頻毫米波信號。這兩種方法結(jié)構(gòu)簡單,具有可擴展性。同時,由于