基于外部调制的光载毫米波传输特性研究

发布时间：2017-11-04 09:22

  本文关键词：基于外部调制的光载毫米波传输特性研究

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【摘要】：根据香农定律,提高无线信号载波的频率能够提供更大的通信带宽和容量,针对未来无线高速通信的需求,人们将目光转移到了高频的毫米波频段,光载无线通信(Radio over fiber,ROF)技术有效的解决了无线通信中低频段频谱资源不足的问题,并且给无线通信带来了更高带宽和更大容量。当前ROF技术发展主要面临两个问题,一是高频光载毫米波的产生、调制对器件带宽有很高的要求,二是随着载波频率提高,光载毫米波信号的会受到色散效应的影响,限制了光纤的传输距离。针对以上两个问题,本论文采用了光倍频技术和改进的外部调制技术对ROF系统的传输性能进行研究,并利用光通信软件Optisystem实现仿真。一是研究了毫米波段(40GHz、60GHz、100GHz)的ROF系统传输性能。采用传统的外部调制,分别比较了四倍频技术和八倍频技术产生40GHz、60GHz和100GHz毫米波的传输性能,加载数据速率为5Gb/s的OOK信号,四倍频技术产生毫米波的ROF系统传输距离是八倍频技术的两倍,可以看出,该数据速率条件下四倍频技术的系统传输性能更好;加载数据速率为2.5Gb/s的OOK信号,两种倍频技术产生毫米波的ROF系统传输距离基本相同,而八倍频技术可以利用更低的射频信号产生同频率的毫米波,并有着更低的功率损耗,因此该数据速率条件下八倍频技术可以降低系统成本。二是研究了一种改进的外部调制技术,利用上述的倍频原理得到频率间隔分别为40GHz、60GHz和100GHz的两个光边带,且只让其中一个光边带携带数据信息,通过光纤传输到基站后得到的电毫米波频谱纯度很高,有效的抑制了色散对ROF系统传输性能的影响。通过加载数据速率分别为2.5Gb/s,5Gb/s和10Gb/s的OOK信号,结果显示,产生相同频率(40GHz、60GHz、100GHz)的毫米波,改进的外部调制技术产生毫米波的ROF系统传输距离是传统的外部调制技术的两倍,且有着更低的功率损耗。由此说明,改进的外部调制技术产生毫米波的ROF系统有效的抑制了光纤色散的影响,系统传输性能更好。构建QPSK-ROF系统,结果显示,产生60GHz毫米波的QPSK-ROF系统通过光纤传输100km后得到星座图收敛较好,误码率显示在910-以下,说明了改进的外部调制技术产生高频率毫米波的ROF系统加载QPSK调制信号后依然可以保持良好的传输性能。
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.1

【参考文献】

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本文编号：1138807