rofso系统中电光调制及偏压控制技术研究

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1、独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或

2、使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期：摘要摘要光纤通信是目前通信领域的一项关键技术，可提供大容量、远距离、高效率的通信。自由空间光载无线通信系统（RadiooverFree-SpaceOptical，RoFSO）是基于光纤无线通信技术（RadiooverFiber，RoF）的一种新兴通信系统，不但具有RoF网络容量大、功耗低、易安装等优点

3、，同时可在不易敷设光纤的区域实现短跳连接，弥补RoF网络依赖光纤设施的不足，将光纤通信与无线通信相结合，具有广阔应用前景。电光调制器作为RoFSO系统中的重要组成部分，其性能对整个RoFSO系统信号传输质量起决定性作用。然而，在电光调制器工作过程中，由于受到环境温度变化等因素影响，其工作性能不稳定。对于该系统通常采用的马赫曾德尔调制器（Mach-Zehndermodulator，MZM），传输曲线为非线性函数，偏压工作点会随温度等环境变化发生缓慢漂移，从而导致调制精度下降，进而严重影响后续信号处理的准确度。因此为了避免信号失真，应使马赫曾德尔调制器工作在规定的偏压工作点上。本文在介绍RoF

4、SO系统电光调制技术的基础上设计了马赫曾德尔调制器偏压控制模块，可将工作点稳定在调制器四个不同的偏压工作点上，使其不因外界环境变化而发生漂移，提高了电光调制器的调制精度，从而为RoFSO系统稳定传输提供保障。本文完成的主要工作可概括如下：（1）介绍一种新型自由空间光载无线通信系统，即RoFSO系统，分析该系统的基本组成及特点。同时，阐述该系统中电光调制技术，其包括电光调制原理、电光调制方式分类以及常见电光调制器，并深入研究了马赫曾德尔调制器。（2）详细分析马赫曾德尔调制器工作点随温度漂移的现象并提出基于导频谐波分析的偏压控制方案。使用Matlab对导频信号控制方法可行性进行论证并理论推导出

5、导频谐波关系，在导频谐波理论分析基础上使用Matlab仿真电压漂移量与相关参数的关系，同时与自动控制理论相结合，深入研究了偏压工作点控制技术理论方案。（3）设计马赫曾德尔调制器偏压控制模块。在基于导频谐波分析的偏压控制方案基础上采用FPGA、高速A/D及D/A等芯片设计偏压控制硬件模块，并利用Quartus平台进行软件设计，核心控制采用快速傅里叶变换（FFT）处理，最终通过系统测试证实该偏压控制模块达到预期效果。关键字：RoFSO；RoF；电光调制；马赫曾德尔调制器；偏压控制IAbstractAbstractAsthemostimportantpartofopticalcommunicat

6、ionfield,alarge-capacity,long-distance,high-efficientcorrespondencequalityisprovidedbythewirelessopticalcommunication.Free-spaceopticalcarrierwirelesscommunicationsystem(RoFSO)isanemergingcommunicationsystemwhichisbasedontheRadiooverFiber(RoF).ItnotonlyhasthemeritssuchasRoFnetworkcapacity,lowpower

7、consumption,easytoinstalletc.,butalsotheshortregionlayingfiber-hopconnectionwhereisdifficultedtolayfiberwhichisachieved.ThelackofRoFnetworksrelyingfiberopticfacilitiesiscompensatedbytheRoFSOsystem.Also,thefiberop