ROF系統(tǒng)中毫米波生成與傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、ROF(Radio over Fiber)系統(tǒng)結(jié)合了光纖通信和無線通信的優(yōu)點(diǎn)，是微波光子學(xué)應(yīng)用的一個(gè)重要體現(xiàn)，在未來寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文結(jié)合國家自然科學(xué)基金及教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目，對(duì)ROF系統(tǒng)中毫米波生成及傳輸?shù)囊恍╆P(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的理論分析、仿真和實(shí)驗(yàn)研究，獲得主要?jiǎng)?chuàng)新成果如下:
　　1.根據(jù)激光器噪聲和光纖鏈路中簡化的加性噪聲理論模型，結(jié)合隨機(jī)信號(hào)傳輸相關(guān)知識(shí)，分析了色散對(duì)光載毫米波生成和解調(diào)的影響。

2、借助統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)知識(shí)分析了偏振失諧對(duì)光載毫米波生成和傳輸?shù)挠绊?，利用自制的保偏光纖光柵（Polarization Maintaining Fiber Bragg Grating，PMFBG）搭建了雙波長激光器，實(shí)驗(yàn)生成頻率22GHz左右的微波信號(hào)，驗(yàn)證了偏振失諧對(duì)ROF系統(tǒng)中微波信號(hào)生成的影響。
　　2.提出一種并聯(lián)馬赫曾德爾調(diào)制器(Mach-Zehnder Modulator，MZM)結(jié)構(gòu)，可以理論實(shí)現(xiàn)8倍頻毫米波的生成?；谠?/p>

3、結(jié)構(gòu)提出一種雙向ROF系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在為下行鏈路提供4倍頻毫米波信號(hào)的同時(shí)為上行鏈路提供降頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)100％的頻率利用率。該方案可應(yīng)用于未來寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)中，有效的降低系統(tǒng)成本。
　　3.利用三角波代替正弦波調(diào)制MZM，仿真得到了信噪比20dB以上的10倍頻毫米波生成，并將該方法應(yīng)用到60GHz-ROF系統(tǒng)中。結(jié)果表明在相同的調(diào)制條件下，利用三角波掃頻可有效提高光學(xué)倍頻法的倍頻因子，得到高頻率的毫米波信號(hào)。
　　4.利用

4、自制的光纖光柵型聲光濾波器進(jìn)行邊帶抑制，實(shí)現(xiàn)了ROF系統(tǒng)中雙邊帶信號(hào)向單邊帶信號(hào)的轉(zhuǎn)換，可將系統(tǒng)邊載比從9.73dB提高到2.9dB，接收靈敏度從-23.43 dBm提高到-31.18 dBm。該方案有效減小了光纖色散的影響，為提高ROF系統(tǒng)性能提供了一種簡便、低成本的解決方法。
　　5.實(shí)驗(yàn)制備了高性能的PMFBG，基于制備的PMFBG分別建立了倍頻因子高達(dá)16的光學(xué)倍頻法和可調(diào)諧ROF系統(tǒng)的理論模型，根據(jù)理論模型對(duì)兩者進(jìn)行了工