基于远程外差方式产生60ghz的光毫米波

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1、1.4：基于远程外差方式产生60GHz的光毫米波(****)实验工具：MathworksMatlab以及Optisystem实验目的：理解光毫米波产生的基本原理，熟练操作matlab及Optisystem软件；实验要求：1、Matlab完成简单的OFDM信号的产生与解调程序；2、采用Optisystem通过光外差的方式产生60GHz毫米波(见参考文献)；3、将产生的OFDM信号，调制到60GHz的光毫米波上；4、仿真研究光载毫米波上OFDM信号的传输性能；小组成员：A、B、C小组分工:A：2、采用Optisystem通过光外差的方式产生60GHz毫米波；3、

2、将产生的OFDM信号，调制到60GHz的光毫米波上；B：1、Matlab完成简单的OFDM信号的产生与解调程序；C：4、仿真研究光载毫米波上OFDM信号的传输性能；（我们之间的分工没有非常明确，大家都参与了各个部分的资料查询、过程分析、结果讨论等，总之，我们是一个团队）下面是用Optisystem软件完成实验的报告：基于OptiSystem的ROF系统仿真1ROF系统中的毫米波信号产生我们在OptiSystem7.0中建立了仿真模型，如下图所示：首先，产生一个码率为2Gb/s，码长为128bit的伪随机码。将该伪随机码变换为非归零码后用Mach-Zehnde

3、r调制器，调制一个频率为193.16THz的激光。该激光器线宽设置为默认的10MHz，功率为-10dBm。调制以后的光信号时域与频域波形如下图所示：然后将调制后的光信号与一束频率为193.1THz的光信号耦合，此激光的功率为0dBm，线宽同样为10MHz。耦合后得到的光信号时域与频域波形如图所示：由图可以看到，耦合后，光纤上的光信号多了一束频率为193.1T的光波。它与加载了信号的光波的频率差恰好为60GHz。这正是我们希望在接收端得到的毫米波信号的频率。对于光纤传输链路，我们采用了两根单模光纤（SMF）、三个EDFA放大器和一根色散补偿光纤(DCF)，其连

4、接顺序如图所示。该单模光纤长度为25Km，它的衰减系数为0.2dB/Km，色散系数为17ps/(nm*Km)。EDFA光放大器的增益为5dB，噪声系数为6dB。色散补偿光纤长度为10Km，该光纤的衰减系数为0.5dB/Km，色散系数为-85ps/(nm*Km)。在基站端，传输过来的光信号经过LED光电探测器，进行光电转换。LED的响应度设置为1A/W，暗电流为10nA。经过光电探测得到的电信号时域和频域波形如下图所示：从上图，我们可以看到，光电探测器已经生成了我们需要的60GHz的毫米波信号，只是这时候的信号含有其他边带，我们再经过一个带通滤波器滤波就可以得

5、到我们所需要的信号。我们采用一个高斯滤波器，该滤波器中心频率为60GHz，带宽为3GHz。经该滤波器滤波后的电信号时域和频域波形如图所示：2毫米波信号的解调根据以上原理图，我们在OptiSystem7.0中建立了仿真模型，如下图所示：基站发出的信号经过一个衰减器衰减30dB，然后经过一个Matlab元件。该Matlab程序的功能是给该信号附加一个信噪比为5dB的加性高斯白噪声。此时在移动终端得到的信号时域和频域波形如图所示：在移动终端内，将此信号与一个频率为60GHz的本振信号混频，然后经过一个低通滤波器滤波，即可得到解调后的信号。此处采用贝塞尔低通滤波器，

6、截止频率设为3GHz。此时得到的信号时域和频域波形如图所示：实验心得：这次实验让我知道了60GHz光毫米波产生的原理，并且加深了对matlab和Optisystem软件的操作熟练度。这次实验是以小组的形式完成的，做实验的过程中，让我体会到了团队的重要性，只有分工合作才能提高做事的效率，只有一起讨论才可以更好的分析出解决办法。期间还要感谢助教不厌其烦地回答我们的问题，帮我们解决做实验过程中的困惑，才能让我们按时按质量完成。参考文献[1]潘英华，林如俭，修明磊。60GHz毫米波ROF系统的光源研究。光通信技术，2006.11[2]HaoChiandJianpin

7、gYao,FrequencyQuadruplingandUpconversioninaRadioOverFiberLink..Journaloflightwavetechnology,VOL.26,NO.15,August1,2008[3]C.G.SchaefferandI.GonzalezInsua,OpticalGenerationofMicrowaveSignalsbasedonanUnbalancedFiberLoopMirror.CommunicationsLaboratory,DresdenUniversityofTechnology,D-010

8、62Dresden,Germany[4]HongBo