论文部分内容阅读
与传统无线通信相比，光载射频无线通信(RoF)技术兼具了光通信大带宽、低损耗和无线通信随时随地提供接入服务的优势，代表了未来光通信网络和无线通信网络的发展趋势，使其成为未来通信研究的一大热点。RoF系统中关键技术之一就是如何避开传统的电域产生高频毫米波困难或成本高的困境，改用日益成熟的光学技术来产生高频、低噪的毫米波。目前，60GHz毫米波通信由于频率免费，传输速率高等优势受到极大关注。本论文着重从光外调制法选用集成外调制器来研究60GHz毫米波的光学产生以及传输性能。所做工作重点和创新如下： 1、论文首先介绍了RoF技术的原理与特点、光学产生毫米波技术、光外调制器、基于MZM的三种传统调制技术和新型调制边带法、RoF系统存在的两种典型色散效应等基础理论知识，并分别就毫米波信号的光学产生和传输展开了理论、仿真研究。 2、针对RoF系统三种传统的调制技术中存在的RF信号功率周期性衰落效应和码元缩窄效应对传输距离和容量的不利影响，研究了利用双平行MZM(DPMZM)加双射频源的四倍频光生毫米波方案。此光生毫米波方案的新颖之处在于通过控制DPMZM的两个子MZM调制系数，使其输出负一阶光边带和正三阶光边带，再进行光电转换得到4ωRF毫米波信号。由于RoF链路中基带信号只加载在负一阶光边带上，可避免基带信号码元缩窄效应，并且由于不需要光滤波器，使得RoF系统更稳定，结构更简单。文章通过上述所提出方案，将2.5Gbit/s基带信号调制到负一阶光边带，正三阶光边带保持纯净对RoF系统的传输性能进行了仿真。仿真结果表明，系统经过75km的传输距离后，眼图质量仍然较清晰，没有出现传统四倍频方案传输20km后误码率急剧恶化的现象。 3、提出了使用两个偏振调制器(PolM)级联产生高光谱纯度和倍频因子可变的微波信号产生方法。通过适当调整检偏器Pol的方向以及射频RF驱动信号的功率和相位，无需光滤波器就可以获得倍频因子为四倍频、六倍频、八倍频的毫米波信号。通过公式推导和仿真验证上述毫米波产生方案的可行性。最后，分析了加载2.5Gbit/s基带信号的级联偏振调制器八倍频光生毫米波系统的传输性能。