一种多业务ROF系统的关键技术研究

论文摘要

Radio Over Fiber （ROF）技术将光纤网络的巨大容量和无线接入网络的适应性和移动性有机结合,成为宽带无线接入网络中的一个关键技术。而各种多制式、多标准的无线和有线接入系统的发展,使得支持多格式多业务的ROF技术成为未来通信系统的重要发展技术之一。多业务ROF技术的发展将能很好的满足未来无线宽带多业务网络系统之间的互联互通、有线网络与无线网络的无缝连接等应用的需求,具有很好的应用前景。本文就多业务ROF系统中的一个领域——基于单一波长光源的毫米波多业务ROF系统的关键技术展开了研究,取得了如下成果:对多路毫米波信号的全光产生及复用技术进行了理论研究,提出了调制模型和色散系统模型,得出了所产生的多路高频毫米波信号的功率与调制深度和色散系数关系的数学表达式,从理论上指出了光纤的色散没有引起信号的功率衰减,但会引起信号的相位畸变和脉冲码型的时延。利用VPI7.6软件对多业务ROF系统进行了仿真研究,主要研究了色散、串扰对系统的影响以及系统对多业务信号的复用能力。仿真的结论是:系统有很好的抗链路色散性能,2ASK信号能不受色散影响而无误码传输1000公里,4QAM信号则由于色散其传输距离在200公里以内;多业务信号频率间隔的下限值为信号的模拟带宽之和的一半,传输20公里,在BER为10-9时,串扰引起的2ASK信号的最大功率代价约为1.8dB,在EVM为10%时,串扰引起的4QAM信号的最大功率代价约为1.5dB;系统具有良好的多种信号复用的性能,四路信号复用的最大功率代价约为2dB;这些仿真结果对实验具有指导意义。建立了基于单一光源的毫米波多业务ROF系统的实验平台,并进行了实验研究。产生了速率为1.25Gbps、载频分别为38.5GHz和41GHz的2ASK毫米波信号和DPSK毫米波信号,其载波的SFDR分别为65dB?Hz2/3和70dB?Hz2/3;相位噪声都约为-70dBc/Hz;数据信号的误码率为10-8时,传输10公里的功率代价均约为1dB。实验结果证明了系统方案的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题背景及意义
• 1.1.1 ROF 的产生
• 1.1.2 多业务ROF 的应用背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 矢量毫米波信号的全光产生
• 1.2.2 WDM-ROF 中的毫米波光产生及其上变频技术
• 1.2.3 基于单一波长光源的多业务ROF 系统
• 1.3 论文内容简介和结构安排
• 第2章 多路毫米波信号的全光产生及复用技术研究
• 2.1 双频光源的产生技术
• 2.2 多路微波信号的全光复用技术
• 2.2.1 光学单边带调制原理
• 2.2.2 基于并行双臂调制器的光学单边带载波抑制调制
• 2.2.3 复用技术的初期实验论证
• 2.3 多路高频毫米波信号的全光上变频产生及复用技术
• 2.3.1 调制理论模型
• 2.3.2 色散系统模型
• 2.3.3 技术方案
• 2.3.4 仿真研究
• 2.4 本章小结
• 第3章 毫米波多业务ROF 系统的实验研究
• 3.1 实验方案设计
• 3.1.1 多业务中频信号的产生模块
• 3.1.2 多级下变频解调模块
• 3.1.3 系统实验总体方案
• 3.2 实验结果及分析
• 3.2.1 毫米波信号的全光产生
• 3.2.2 动态范围的测量
• 3.2.3 相位噪声的测量
• 3.2.4 数据信号传输的测量
• 3.3 实验方案的扩展——60G 系统
• 3.4 本章小结
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果