射頻微波信號(hào)在光纖中傳輸及處理技術(shù)的相關(guān)研究.pdf

1、微波光子學(xué)是一門將微波射頻工程與光電子工程緊密結(jié)合的交叉學(xué)科，其基于光纖通信近乎無窮的巨大帶寬和極低的光學(xué)損耗，使得微波光子系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)電子系統(tǒng)具有性能上的巨大優(yōu)勢(shì)。微波光子技術(shù)為射頻無線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶接入技術(shù)的發(fā)展提供了新的機(jī)遇，直接推動(dòng)了通信及信號(hào)處理技術(shù)向高速化、低成本化的方向發(fā)展，在電子工程領(lǐng)域、光通信領(lǐng)域、民用通信領(lǐng)域、軍事應(yīng)用領(lǐng)域以及醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域都有著極大的應(yīng)用潛力。本文內(nèi)容基于微波光子學(xué)的主要應(yīng)用領(lǐng)域展開，研究了射頻微波

2、信號(hào)在光纖中傳輸及處理的相關(guān)技術(shù)，分別從理論上和實(shí)驗(yàn)中對(duì)射頻微波信號(hào)的光纖傳輸、光學(xué)處理以及光學(xué)產(chǎn)生系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究和討論。
　　 針對(duì)射頻微波信號(hào)的光纖傳輸技術(shù)，本文對(duì)光纖無線(RoF)通信系統(tǒng)的基本原理、典型鏈路結(jié)構(gòu)、以及各種基站簡(jiǎn)化技術(shù)進(jìn)行了深入的探討，并實(shí)現(xiàn)了基于商用電吸收調(diào)制器的基站最簡(jiǎn)化RoF系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，研究RoF技術(shù)在分布式天線系統(tǒng)和MIMO系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，提出并搭建了基于RoF技術(shù)的3×3MIMO系統(tǒng)

3、，通過實(shí)驗(yàn)證明，基于RoF技術(shù)的分布式MIMO系統(tǒng)能夠進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)信噪比和空間相關(guān)等特性，因此相比于傳統(tǒng)分布式天線系統(tǒng)和MIMO系統(tǒng)具有更大的信道容量、更小的系統(tǒng)功耗、更均衡的小區(qū)覆蓋、以及更為靈活的系統(tǒng)擴(kuò)展性。
　　 對(duì)于射頻微波信號(hào)的光學(xué)處理技術(shù)而言，本文主要對(duì)微波光子濾波器及其應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論，研究并實(shí)現(xiàn)了基于各種結(jié)構(gòu)的單光源微波光子濾波器、多光源微波光子濾波器、以及微波光子濾波器的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)，其中基于相位強(qiáng)度混

4、合調(diào)制機(jī)制的單光源微波光子濾波器能夠?qū)崿F(xiàn)采樣權(quán)重正負(fù)系數(shù)的靈活切換，而級(jí)聯(lián)微波光子濾波器則進(jìn)一步優(yōu)化了頻率響應(yīng)的各項(xiàng)性能參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了形狀可變并且頻率可調(diào)的單通帶濾波響應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，利用微波光子濾波器與RoF技術(shù)良好的兼容性，通過實(shí)驗(yàn)研究各種不同結(jié)構(gòu)的微波光子濾波器在RoF系統(tǒng)副載波解復(fù)用以及頻率變換技術(shù)中的應(yīng)用表現(xiàn)。而射頻微波信號(hào)的光學(xué)產(chǎn)生技術(shù)實(shí)際上可以作為微波光子信號(hào)處理技術(shù)的部分延伸，本文分別對(duì)單頻微波信號(hào)和超寬帶(UWB)脈