基于载波抑制调制的毫米波ROF下行链路传输系统

为提高Radio-over-Fiber(ROF)系统传输带宽,降低系统成本,扩展传输距离,提出一种毫米波ROF下行链路传输系统。与传统ROF系统相比较,该系统利用MZM光调制器实现光载波抑制调制,产生高频毫米波信号,易于系统集成。文中详细分析了抑制载波调制的原理,搭建了系统实验。在中心站,光载波抑制调制结构产生并上变频加载33GHz的光学毫米波;在基站,下行数据流由高速光探测器接收,经过电混频器恢复基带数据信号。实验结果表明,该系统下行链路的2.5 Gb/s数据信号能够成功传输20 km单模光纤,与传统方法相比,传输容量和距离都得到了明显改善。     

基于载波抑制调制的毫米波ROF下行链路传输系统

为提高Radio-over-Fiber(ROF)系统传输带宽,降低系统成本,扩展传输距离,提出一种毫米波ROF下行链路传输系统。与传统ROF系统相比较,该系统利用MZM光调制器实现光载波抑制调制,产生高频毫米波信号,易于系统集成。文中详细分析了抑制载波调制的原理,搭建了系统实验。在中心站,光载波抑制调制结构产生并上变频加载33GHz的光学毫米波;在基站,下行数据流由高速光探测器接收,经过电混频器恢复基带数据信号。实验结果表明,该系统下行链路的2.5 Gb/s数据信号能够成功传输20 km单模光纤,与传统方法相比,传输容量和距离都得到了明显改善。     

一种改进的基于相位调制器产生毫米波的单边带调制ROF系统

本文利用单边带调制技术和光相位调制器,设计了一种改进的毫米波光纤传输系统。在中心站采用光相位调制器并结合滤波的方法产生频差为毫米波的载波抑制双边带光信号,利用滤波器将上、下边带光信号分离,分别用作下行链路和上行链路的光载波,上、下行的数据信号均采用单边带调制技术调制到光载波上。分析了系统光纤传输色散,进行了系统的数据传输仿真实验。分析和仿真结果表明,该系统能有效的降低光纤色散对毫米波信号的衰落。同时该系统具有中心站和基站的配置简单,性能稳定,节省了频带资源等优点。     

一种改进的载波抑制调制光毫米波信号的产生方案

为了克服光纤无线(ROF)系统中色散对光载波抑制(OCS)调制光毫米波信号传输的影响,提出一种改进的OCS调制方案。使用双驱动马赫-曾德尔调制器(MZM),通过调整两路输入射频信号相位、基带信号增益和直流偏置电压将2.5Gbit/s数据信号仅调制到(OCS)信号的一个边带上传输。理论分析表明,与传统OCS调制光毫米波信号产生方案相比,本文方案解决了色度色散引起的码元走离问题,大大增加了传输距离。仿真实验结果表明,经过110km光纤传输后信号的眼图仍然十分清晰,在BER=10-10条件下,信号经过20、40和60km光纤传输后的功率代价分别为0.78、1.7和1.9dB。     

基于马赫-曾德尔调制器产生光毫米波的RoF 通信系统的特性研究

采用数值分析的方法模拟了马赫-曾德尔调制器产生的光毫米波在光纤中的传输性能.得到了单边带和双边带调制方式产生的光毫米波在光纤中传输后的眼图.结果表明,单边带调制方式产生的光毫米波在光纤中的传输性能明显优于双边带调制.     

用于光载毫米波系统的铌酸锂调制器的研制

为了满足光载微波毫米波系统对宽带毫米波调制器的要求,设计和制作了双平行马赫曾德尔调制器(DPMZM).采用特殊电极结构,选择性腐蚀掉除火线电极下其余大部分SiO2缓冲层,有效抑制了调制器的热漂移和直流漂移.制作的DPMZM样品特征阻抗为35Ω,插入损耗为7.2dB,消光比为26dB,单、双臂半波电压分别为3.0V和1.5V,调制带宽为20GHz.除带宽指标外,总体性能与国际上高端产品相同或略优.目前尚未见铌酸锂DPMZM器件国内制作的报道.     

毫米波光载射频系统研究的新进展

论述毫米波光载射频（radio over fiber,RoF）系统研究的新进展.发展了基于光学倍频（optical frequency multiplication,OFM）概念的毫米波光学生成理论与技术,包括通过电光调制器的高阶光波边模形成、光探测器自外差射频(radio frequency,RF)产生方法的推导、双向毫米波RoF系统的设计等;提出中频正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）毫米波调制的新方案,对光调制器非线性造成的OFDM信号的失真建立完整的数学模型,优化光调制度;同时,实现双向40 GHz RoF实验系统,传输速率达到100 Mbit/s.     

基于三角波调制的毫米波光学倍频发生器

提出一种使用双极马赫-曾德尔调制器(De-MZM)作为外部调制器,利用三角波调制得到各阶边带组成的调制信号的毫米波光学倍频(OFM)发生器.使用中心波长可调节的均匀光纤光栅(UFBG)滤出其中两个边带拍频得到毫米波信号,提高了生成毫米波信号信噪比,并实现了毫米波频率的可调谐.与传统的OFM发生器相比较,该发生器可以在较低的调制深度下得到较大的倍频因子,避免高频本地振荡器的使用,减少了系统成本并增加了系统稳定性,实现了倍频因子的可调谐.当倍频因子为10时,仍能获得信噪比较高毫米波信号.为了验证此发生器的可行性,仿真生成了60 GHz、80 GHz和100 GHz的毫米波信号,且60 GHz毫米波信号的信噪比达到了35 dB.并且基于60 GHz毫米波分析了光载无线电系统(Radio Over Fiber,ROF)下行链路的传输性能,当传输距离达到60 km时,眼图仍能保持较好的张开度,证明了本发生器在实际应用中的可行性.     

受激布里渊散射慢光系统中强度调制器的应用研究

基于Mach-Zehnder干涉式的强度调制器具有移频特性,用于受激布里渊散射的慢光系统可以用来产生具有布里渊频移的信号光.理论和实验分析了M-Z干涉式电光强度调制器的频移特性.受激布里渊散射慢光实验中利用12.5 Gbit/s的电光强度调制器产生了相对于泵浦光具有9.394 GHz布里渊频移,脉宽为50 ns的信号光.在泵浦功率20 mW的情况下,该脉冲在2.5 km长的高非线性光纤中获得了32 dB的非饱和增益,脉冲延迟了25 ns.     

采用并行DD-MZM实现光学倍频毫米波40GHzRoF系统的QPSK

提出一种采用并行双电极马赫曾德尔调制器(dual-drive Mach-Zehnder modulator,DD-MZM)实现光学倍频毫米波光载无线(radio over fiber,RoF)通信系统的正交相移键控(quadrature phase shift keying,QPSK)调制方法.在中心站,光波进入并行DD-MZM后分为4路,分别由4个微波信号调相.此光波通过光纤后被送到基站,经光电转换后产生的高次谐波含有毫米波成分,调整调相指数可使所需的毫米波振幅最大.该系统在生成毫米波的同时,实现了QPSK调制,解决了传统毫米波RoF系统QPSK调制方式的缺陷.通过仿真验证了毫米波的产生和信号的调制解调过程,证明了该链路的可行性.     

基于二级MZM相干调制实现高速长距离RoF通信

提出并计算机仿真证明了基于二级光电双臂相干调制及双二进制光信息编码技术实现超高速超长距离光纤微波传输(Radio over Fiber)的系统设计方案. 通过第一级光电双臂相干调制构建光双二进制信号,其信号占用频谱带宽比NRZ码降低50%. 通过第二级光电双臂相干调制加载40 GHz超高频载波信号,实现光纤微波传输. 计算机仿真结果分析表明:CW激光光源发射功率为0 dBm,经过多级EDFA光信号放大与色散补偿光纤,在色散系数为17 ps/(nm·km),衰减系数为0.2 dB/km的标准单模光纤中单通道传输,系统码元传输速率可达40 Gb/s、传输距离1 500 km以上.     

光偏振正交时域合成的微波三角波信号产生研究

本文提出并分析一种光偏振正交时域合成产生三角波信号的方案。该方案运用马赫曾德调制器的特性将恰当正弦调制的光信号利用偏振分束器分为偏振正交的两路,通过延时线让两路之间产生特定延时,再用偏振合束器合为一路,在光电检测后可获得微波三角波信号产生。理论上,对三角波的产生可行性进行推导分析。实验中分别得到重复频率为6 GHz,5 GHz,3GHz的三角波信号,波形清晰稳定。这一方案不但保持光子技术产生三角波方案的优势,而且实验结构简单,操作灵活,性能良好。     

一种基于光学倍乘法的新型毫米波RoF双向传输系统

该文提出一种基于光学倍乘法的毫米波Radio-on-Fiber（RoF）双向传输系统的新结构,在中心站用基带信号和扫频正弦波的混和信号对光波进行相位调制,在基站将从中心站传输过来的光波分成两路,使其分别通过不同参数的周期性光滤波器、光探测器和带通滤波器,从而在一条支路获得毫米波下行已调波,同时在另一条支路获得上行链路所需要的参考本振.该系统结构具有最小化中心站、避免基站使用毫米波本地振荡器和光纤链路色散小的优点.     

ROF系统中基于NLCFBG的可调色散补偿方法

在光载无线(ROF)系统中,光纤的色散会导致系统中传输的信号产生畸变,更为严重的是会引起系统输出射频信号的幅度随光纤传输的距离发生周期性的起伏变化,从而严重限制系统的性能。基于非线性啁啾光栅(NLCFBG)的可调色散补偿方法,为克服光载无线系统中光纤色散的影响提供了一个简便、灵活的方案。首先采用计算机仿真对该方案在光载无线系统中进行色散补偿的应用作了全面的分析,然后研究了光栅的群时延抖动对色散补偿性能的影响。研究结果表明,基于非线性啁啾光栅的色散补偿方案能对光载无线系统中双边带调制的射频信号传输进行有效的可调色散补偿,但光栅的群时延抖动会对传输的信号造成一定损伤,需要在光栅的设计、制作过程中进行优化。     

光辅助瞬时测量多个微波频率的方法研究

提出一种基于布里渊散射的瞬时测量多个微波信号频率的新方法.待测的包含一个或多个频率的微波信号通过载波抑制双边带调制加载在光载波上,经滤波器输出上边带光信号,将上边带光信号同时送入多个色散位移光纤的一端,另有多个频率间隔为0.1GHz的单频激光分别送入多个色散位移光纤的另一端,若两端的光信号频率差为布里渊频移,则两路光在色散位移光纤发生布里渊散射,上边带光信号强度增强.判断色散位移光纤的输出上边带光信号是否增强即可测得相应频率.该方法频率测量分辨率为0.1GHz,最高测量精度为±0.05GHz.     

一种新颖的基于偏振调制器的无码元走离效应的倍频毫米波光载无线系统

为了克服基于马赫-曾德尔调制器(MZM)的倍频毫米波光载无线系统(Radio Over Fiber,ROF)中的MZM存在的直流偏置漂移问题和ROF中的码元走离效应,本文提出了一种基于偏振调制器(Polarization Modulator,PolM)的无码元走离效应的倍频ROF系统。在中心站,利用PolM产生±1阶边带信号,利用复合射频(Radio Frequency,RF)信号来驱动PolM,实现将下行数据信号仅调制在+1阶边带上。复合RF驱动信号由两路信号合成,其中一路信号由数据信号通过相位调制器调制RF驱动信号形成,另一路信号是由数据信号经电放大器进行放大形成。在基站,利用光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)反射出部分-1阶边带做上行链路的光载波,实现载波重用;利用透过FBG的±1阶边带在光检测器(Photo Detector,PD)中的拍频产生倍频毫米波信号。在误码率为10^-9情况下,经20、40和60公里的传输后,下行链路功率代价分别为1dB、1.2dB和1.22dB,上行链路的功率代价分别为0.5 dB、0.8 dB和1 dB。...     

基于40 Gbit/s 4QAM-OFDM的RoF相干传输系统特性分析

建立了传输距离为150 km的40 Gbit/s 4QAM-OFDM单模光纤传输模型,并进行了仿真分析.通过光外差法产生60 GHz的毫米波信号,在接收端采用相关解调的方式接收信号.用Matlab和VPI联合编程仿真,采用DCF和信道估计的方法对色散进行补偿,通过对解调后星座图、色散性能、Q值和误码率的分析,在输入功率为10dBm时可以得到最好的结果,仿真测试结果清晰地表明了4QAM-OFDM系统在150 km的光纤链路中传输的可行性.     

基于波长间插复用的载波抑制双边带射频光纤传输系统

提出了一种基于波长间插复用的载波抑制双边带(ODSB-SC)射频光纤传输(ROF)系统,该系统采用马赫曾德尔调制器(MZM)实现了ODSB-CS调制信号,采用马赫曾德尔干涉仪(MZI)实现了两路RF信号的解复用,并采用光子模拟软件设计出了一个15GHz和25GHz的两路射频(RF)信号经过波长间插复用的ODSB-SC的ROF系统,讨论了MZI的延时时间对解复用出来的RF复用信号性能的影响.     

基于光子射频波高次倍频的深度融合通信研究

文中提出了基于光子射频高次倍频的微波与光纤深度融合的通信系统架构,从理论上论证了在已调制光信号中只存在奇数光谱边带所携带的调制信息,而偶数光谱边带不包含调制信息,并且在输出光谱边带中不存在二阶光谱边带. 在已调光信号传输到基站后,用中心光谱边带作为下行数据信号传输链路的激光光源,用分离出的低的第四阶光谱边带作为上行基带传输链路的激光光源,用高的和低的第三阶光谱边带拍频产生光子射频波. 通过专业仿真套件对25 km标准单模光纤传输的信号进行了模拟测试,分别得到下行光纤链路信号和上行光纤链路信号的清晰眼图和良好的误码率. 在该系统网络架构中,基站侧没有激光光源,其复杂度降低;利用光子射频波高次倍频直接产生毫米波,极大简化了射频处理单元.     

光矢量调制技术的单波长实现方法

首次提出了利用单个波长实现光矢量调制技术的方法.在提出的方案中,通过直接控制双驱动马赫曾德尔调制器(DD-MZM)的射频驱动电压初始相位来获得正交条件,并在接受机端用一个纠正电路对接收信号进行调整.这种调制方式由于仅采用一个波长,不仅提高了光载波的频谱利用率,而且使正交条件不受光纤长度的影响,从而增加了整个系统的灵活性.仿真结果论证了QPSK和16-QAM两种调制格式下速率分别为2Gbit/s和4Gbit/s的42GHz毫米波信号生成.