光纖射頻傳輸(ROF)接入系統(tǒng)及無線局域網(wǎng)應(yīng)用研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展和社會的不斷進步，未來的通信系統(tǒng)要求實現(xiàn)隨時隨地接入網(wǎng)絡(luò)。這就要求未來的無線通信能夠傳輸更高的數(shù)據(jù)率，覆蓋范圍更廣，尤其在室內(nèi)、建筑物內(nèi)等中短距離，對數(shù)據(jù)帶寬的需求尤為迫切。如何解決建筑物內(nèi)的無線高速數(shù)據(jù)傳輸和無線接入覆蓋問題就成為無線接入網(wǎng)的技術(shù)關(guān)鍵。光纖射頻傳輸技術(shù)(ROF)充分結(jié)合光纖和高頻無線電波傳輸?shù)奶攸c，實現(xiàn)大容量、低成本的射頻信號有線傳輸和寬帶無線接入，為上述問題提供了有效的解決方案。論文主要研究采用

2、ROF 技術(shù)的無線局域網(wǎng)光纖傳輸系統(tǒng)，圍繞無線局域網(wǎng)OFDM信號的特性和光纖傳輸鏈路非線性影響問題深入分析了無線信號在光纖鏈路中傳輸?shù)男阅?，論文的主要研究?nèi)容和創(chuàng)新性成果如下：
　　 (1)詳細闡述了IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)中的主要實現(xiàn)技術(shù)正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)的基本原理、系統(tǒng)構(gòu)成和實現(xiàn)OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，對OFDM信號的特性進行了詳細的分析。給出了IEEE802.11a 無線局域網(wǎng)物理層的結(jié)構(gòu)特點和系統(tǒng)工作原理，其

3、中著重分析了與OFDM系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)的幀結(jié)構(gòu)以及OFDM系統(tǒng)的參數(shù)。建立了802.11a 無線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送與接收處理部分系統(tǒng)模型。
　　 (2)研究了無線局域網(wǎng)光纖傳輸系統(tǒng)架構(gòu)，并討論了光纖無線傳輸鏈路的主要組成部分及各部分的優(yōu)缺點和工作過程。根據(jù)馬赫－曾德調(diào)制器的工作原理給出了無線射頻信號調(diào)制成光載波信號的過程，并分析了馬赫－曾德調(diào)制器性能對系統(tǒng)的影響，提供了對無線信號雙邊帶調(diào)制和單邊帶調(diào)制的頻譜分析結(jié)果?？偨Y(jié)了光纖無線傳輸系

4、統(tǒng)的技術(shù)要點并建立了光纖無線傳輸鏈路的仿真模型。
　　 (3)通過具體分析馬赫－曾德調(diào)制器非線性失真的原因和所導(dǎo)致的影響，根據(jù)模擬信號光纖傳輸鏈路光載波信號的調(diào)制特點，推導(dǎo)出無線光傳輸鏈路進行信號無失真?zhèn)鬏數(shù)墓庹{(diào)制指數(shù)上限。
　　 (4)通過分析無線局域網(wǎng)OFDM信號峰值平均功率比問題以及對光傳輸系統(tǒng)性能的影響，提出了一種信號包絡(luò)軟裁剪的方法對OFDM信號進行預(yù)失真處理，從而抑制光傳輸鏈路非線性失真對OFDM信號傳輸?shù)挠?/p>

5、響。通過仿真，分析了所提出方案對OFDM信號動態(tài)范圍的控制和系統(tǒng)帶內(nèi)噪聲與帶外噪聲的抑制，驗證了該方案在無線局域網(wǎng)光纖傳輸系統(tǒng)中的實際效果。
　　 (5)提出了一種基于檢測無線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)幀短訓(xùn)練序列功率，進行馬赫－曾德調(diào)制器正交偏置相位漂移跟蹤與控制的方法，并與常規(guī)的導(dǎo)頻插入法進行了比較。根據(jù)所提出方法的工作原理建立了馬赫－曾德調(diào)制器偏置電壓反饋控制系統(tǒng)模型并通過仿真計算分析了該系統(tǒng)的性能以及輸入光功率，光源相對強度噪聲和光檢測

6、器響應(yīng)度等因素對系統(tǒng)的影響。仿真分析結(jié)果表明所提出的馬赫－曾德調(diào)制器偏置電壓反饋控制系統(tǒng)在多種因素影響下均具有較好的性能表現(xiàn)。
　　 (6)研究了基于以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)的寬帶無線接入系統(tǒng)總體設(shè)計。包括：系統(tǒng)總體架構(gòu)與功能劃分，EPON 無線接入終端(ONU-BS)模塊結(jié)構(gòu)和功能劃分。詳細描述了ONU-BS的硬件設(shè)計與實現(xiàn)并給出了該系統(tǒng)的實際測試結(jié)果。測試結(jié)果表明該系統(tǒng)具有良好的無線接入性能。該系統(tǒng)通過基于正交頻分復(fù)用(O