OFDM-RoF光传输系统限幅滤波信号特性的研究

论文摘要

OFDM技术为系统在传输高速率业务时带来更为严重的符号间干扰以及系统的扩容问题提供了良好的解决方案,被公认为4G的核心技术;光载无线电技术（RoF）,能为4G无线通信系统提供超大带宽、低损耗的传输信道以及良好的无线接入方案,被认为是4G的组网技术之一。因此,OFDM和RoF的结合无疑成为未来通信的发展方向之一。目前对OFDM-RoF系统的研究主要集中在光源、调制器、光纤等对OFDM信号造成波形的失真上,而针对OFDM信号本身特性对系统性能产生的影响很少。因此,本文建立了用于无线通信系统的OFDM-RoF下行链路模型,探讨了影响系统性能的多个关键参数。首先,对于OFDM信号过高的峰值功率所造成的OFDM-RoF光传输系统性能的劣化问题,提出了采用限幅滤波方法降低信号PAPR的方案,从而减小信号过大的PAPR对系统内非线性器件的影响。相对OFDM信号限幅后插值而言,此方案对信号进行限幅前插值能更好的降低PAPR。给出了不同PAPR门限、不同调制方式以及进行多次限幅滤波下的仿真及分析,得到了可降低OFDM信号峰均比特性的优化参数;给出了在不同限幅比下的系统性能仿真曲线,仿真结果验证了上述结论。其次,研究了RoF链路的传输特性,给出了多模光纤传输特性和RoF链路的非线性表达式。最后将限幅前、后的OFDM信号放入OFDM-RoF光传输系统中进行传输,仿真得出系统BER性能,从而综合地验证了限幅滤波方案在OFDM-RoF光传输系统中的可行性。限幅滤波的方案具有设计简单、实现复杂度低、容易实现等优点,而且采用限幅滤波法降低OFDM信号的PAPR是在物理层进行的。因此,本文建立的OFDM-RoF光传输系统下行链路模型具有较强的兼容性和实用性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 移动通信的发展历程
• 1.1.2 未来4G的无线接入网结构
• 1.1.3 4G的核心技术-OFDM技术
• 1.2 OFDM-RoF国内外研究现状
• 1.3 课题意义
• 1.4 论文结构安排
• 第2章 RoF技术和OFDM技术
• 2.1 RoF技术
• 2.1.1 RoF技术介绍
• 2.1.2 RoF的系统结构
• 2.1.3 光纤的特性
• 2.2 OFDM技术
• 2.2.1 OFDM技术原理
• 2.2.2 OFDM的峰均功率比
• 2.2.3 OFDM系统的优缺点
• 2.3 本章小结
• 第3章 OFDM-RoF系统下行链路模型
• 3.1 IEEE802.16协议标准
• 3.2 OFDM-RoF光传输系统工作原理
• 3.3 OFDM-RoF系统下行链路模型的建立
• 3.3.1 OFDM调制、解调部分
• 3.3.2 RoF链路部分
• 3.4 制约OFDM-RoF光传输系统性能因素
• 3.5 本章小结
• 第4章 OFDM-RoF光传输系统的峰均比
• 4.1 降低OFDM信号PAPR的技术
• 4.1.1 预畸变技术
• 4.1.2 编码技术
• 4.1.3 概率类技术
• 4.2 限幅滤波技术降低OFDM-RoF系统的PAPR的方案的提出
• 4.3 限幅滤波理论模型
• 4.3.1 限幅过程数学模型分析
• 4.3.2 滤波过程数学模型分析
• 4.4 仿真结果及分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 OFDM-RoF光传输系统链路性能
• 5.1 多模光纤信道传输特性
• 5.1.1 多模光纤频率响应
• 5.1.2 多模光纤频率响应和幅度响应自相关函数
• 5.2 OFDM-RoF下行链路非线性模型
• 5.3 OFDM信号在OFDM-RoF系统中的性能仿真及分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢