光學生成毫米波技術的研究.pdf

1、隨著人們對信息的需求在不斷增加，目前無線頻譜資源已非常緊張。為了解決這一問題，無線通信系統(tǒng)必須利用更高頻率的載波進行通信。因此繼微波通信之后，通信系統(tǒng)將向能夠提供更大容量的毫米波通信發(fā)展。在毫米波通信網(wǎng)中，Radio over Fiber (RoF)技術作為毫米波無線通信技術中的一個關鍵技術用模擬光纖鏈路來傳輸毫米波射頻信號，結(jié)合了光通信技術和射頻微波通信技術，在無線通信、軍事等領域具有重要的應用前景，是目前國際上的研究熱點之一。而如何

2、在基站利用光學的方法生成射頻信號又是RoF技術研究的重點。 論文首先概述了ROF技術系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其在解決無線通信覆蓋和減少系統(tǒng)成本等方面的優(yōu)勢，指出了光學生成毫米波技術從成本和性能兩個方面對RoF系統(tǒng)的實現(xiàn)起至關重要的作用。提出了在設計光學生成毫米波的方案時需考慮的主要參數(shù)。將光學生成毫米波的方法分別按照調(diào)制在光載波上的射頻頻率、中心站采用光源的個數(shù)、調(diào)制/檢波三種原則進行分類。指出了每種分類在設計光學生成毫米波方案時需要考慮的問

3、題。將迄今為止國內(nèi)外報道的各種光學生成毫米波的方法進行總結(jié)，分別分析總結(jié)了每種方法的原理及其優(yōu)勢和局限性。 論文詳細的分析了光學外差法的原理，總結(jié)了基于光學外差技術光學生成毫米波的方法，并指出了其各自的優(yōu)點及還存在的弊端。提出了對光學外差法的一種改進方案，在中心站使用兩個獨立激光源，在基站和無線終端分別進行外差，有效地控制了雙激光源相位不相關給系統(tǒng)帶來的相位噪聲，并且結(jié)構(gòu)簡單。從理論上對該方案進行分析，并利用光子仿真軟件對其進行

4、仿真實驗，得出各項性能指標。 論文詳細的分析了基于諧波生成技術的光學生成毫米波方法的原理，并指出了其各自的優(yōu)勢及弊端。提出了一種新型的基于調(diào)制邊帶技術的光學生成毫米波的方法，該方法利用高非線性光纖的克爾效應，提供了12倍的頻率上轉(zhuǎn)換系數(shù)及較好的功率效率。利用光子仿真軟件對其進行仿真實驗，得出各項性能指標。 論文詳細的分析了光學倍乘法（OFM）的原理。分別討論了應用Mach-Zehnder干涉儀及Fabbry-Perot干

5、涉儀做為周期濾波器的OFM系統(tǒng)，從理論的角度分析了影響基于Mach-Zehnder干涉儀的OFM系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)，從仿真實驗的角度利用光子仿真軟件分析了影響基于Fabbry-Perot干涉儀的OFM系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)。將基于MZI的OFM系統(tǒng)與基于FPI的OFM系統(tǒng)進行了比較，總結(jié)了兩種系統(tǒng)的相同點和不同點。從理論上分析了激光器及掃頻信號的相位噪聲對系統(tǒng)性能的影響。最后提出了光學倍乘法在RoPOF系統(tǒng)中的應用。 論文的最后對光學生成毫