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光载无线接入系统中光生毫米波技术研究

吴国成  
【摘要】:光载射频通信(RoF)是一种光纤通信和毫米波通信相结合,利用光纤代替电缆传输毫米波信号的技术。RoF技术采用多个基站共享一个中心站,并且大量简化基站功能以节约成本,是解决下一代宽带无线接入的方案之一。高品质毫米波信号是RoF系统的关键,采用光学方法生成毫米波信号频率高、结构简单,节约成本,是光载射频通信的关键技术。 本文先介绍了RoF系统的背景和意义,以及在解决建筑物内的无线高速数据传输和无线接入覆盖方面的作用。分析了RoF系统中关键器件的基本原理。对多种光学产生毫米波米的方法进行了总结。 重点分析了用外调制器产生毫米波的方法,包括传统的单边带、双边带、抑制载波调制。分析了MZ调制器实现四倍频、八倍频的理论方法并仿真实现。 对RoF系统的主要参数如链路增益,谐波失真和交调失真进行了探讨。对RoF系统中光纤色散导致的毫米波周期衰落效应和码元缩窄效应进行了理论分析,并仿真验证。 最后提出全双工的RoF系统,中心站采用两个马赫曾德尔调制器串联结构以生成光信号,该光信号包含原始光载波和正负四阶边带。正负四阶边带可在下行链路中产生八倍频的毫米波,原始光载波可充当上行链路的激光源,节约了成本。用VPI软件搭建模型,仿真实现20km光纤下行5G比特/秒,上行2G比特/秒的传输。仿真得到下行链路所生成毫米波信号的抑制比,误码率随接收功率的变化曲线,眼图随距离的变化图,以及毫米波的抑制比随直流漂移的变化曲线,仿真表明该方案具有较好的传输性能。


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