高线性光载无线系统及其频率变换技术研究

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1、代号10701学号1101120140分类号TN929.11密级公开题（中、英文）目高线性光载无线系统及其频率变换技术研究ResearchonHighlyLinearRadio-Over-FiberSystemAndFrequencyConversion作者姓名张红芹指导教师姓名、职称文爱军教授学科门类工学学科、专业通信与信息系统提交论文日期二〇一四年三月摘要从未来超高速、超大容量通信的需求和发展看，以光纤为介质传输高频宽带无线信号，结合了光纤和无线各自优势的光载无线技术，正受到越来越多的关注，逐渐成为当今通信行业乃至整个信息行业的研究热点。动态范围是衡量光载无线（Ra

2、dioOverFiber，ROF）系统性能的最关键的指标之一，它的大小直接影响着ROF系统可承载的调制格式复杂度和信噪比极限。本论文围绕无杂散动态范围（SpuriousFreeDynamicRange，SFDR）这一关键指标，对光载无线系统动态特性进行了理论、仿真研究及实验验证的全面分析，实现了基于双平行马赫-曾德尔调制器(Dual-ParallelMach–ZehnderModulatorDPMZM)单驱动调制的线性优化方案，其三阶交调分量得到明显抑制，实验结果2表明该方案可实现大于120dBHz3的无杂散动态范围，与理论、仿真分析一致；并分析了DPMZ调制器工作点

3、是如何影响线性优化链路性能的；研究了基于DPMZM与强度调制器（IntensityModulator，IM）级联的全光频率变换技术，分析了链路中加入工作在固定输出模式的掺铒光纤放大器(Erbium-DopedFiberAmplifier，EDFA)之后，EDFA对射频信号和链路噪声的影响，进而分析其对系统性能指标增益、SFDR、噪声系数（NoiseFigure，NF）的影响，对线性优化链路及变频链路，提出进一步优化方案。关键词：光载无线非线性失真线性优化频率变换EDFAAbstractFromthefutureneedsandthedevelopmentofultrah

4、igh-speedandlarge-capacitycommunication,theRadio-Over-Fiber(ROF)technology,usingthefiberasamediumtotransporthighfrequencybroadbandwirelesssignal,whichcombinestherespectiveadvantagesofopticalfibercommunicationandwirelesscommunication,isgettingmoreandmoreattention,andthusgraduallybecomethe

5、researchhotspotinthecommunicationindustryandeventhewholeinformationindustry.DynamicrangeisoneofthemostcriticalindicatorstomeasuretheROFsystemperformance,whichdirectlyaffectsthemodulationformatscomplexityandtheSNRlimitthosetheROFsystemcancarry.Thispaperaroundthekeyindicator“spuriousfreedy

6、namicrange(SFDR)”,makesacomprehensiveanalysisofthedynamiccharacteristicsintheory,simulationandexperimentalvalidationstudy.Ahighlylinearradio-over-fibersystemwithlowintermodulationdistortion(IMD)usingasingle-drivedual-parallelMach–Zehndermodulator(SD-DPMZM),hasbeenexperimentallydemonstrat

7、ed.TheoutputIMD3issuppresseddramatically.Experimentalresultsshowthattheproposedschemecan2achieveaspurious-freedynamicrangeofover120dBHz3,whichisinagreementwiththetheoreticalanalysis.Inaddition,thepaperanalyzeshowtheDPMZmodulatoroperatingpointsaffecttheperformanceofthelin