基于光通信仿真软件的光纤无线电系统研究

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1、硕士学位论文基于光通信仿真软件的光纤无线电系统研究RESEARCHONRADIOOVERFIBERSYSTEMWITHOPTISYSTEM张庆鑫哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TN928学校代码：10213国际图书分类号：654.9密级：公开工学硕士学位论文基于光通信仿真软件的光纤无线电系统研究硕士研究生：张庆鑫导师：亚历山大教授申请学位：工学硕士学科：电磁场与微波技术所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2016年6月30日授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN928U.D.C:654.9DissertationfortheMaster

2、’sDegreeinEngineeringRESEARCHONRADIOOVERFIBERSYSTEMWITHOPTISYSTEMCandidate：ZhangQingxinSupervisor：Prof.AlexanderAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2016Deg

3、ree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士论文摘要近年来，光纤无线电技术发展非常快，得到了人们广泛的关注与研究。光纤无线电技术利用光纤传输损耗低、容量大的特点，在中心站处，将待传输的基带信号加载到光载波上，通过光纤向基站处传输，达到基站后经过光电转换变为电信号，再经过天线发送给最终用户端。光纤无线电技术是在不远的将来解决最后一公里问题最有前途的方案之一。本文对光纤无线电技术的研究内容如下：简单介绍了直接调制和外部调制的基本原理，并详细的对外部调制的三种调制方式进行了分析与仿真，外部调制可以

4、传输更高速率的信号，马赫-曾德尔调制器是将输入光分成两路信号分别进入调制器的两个光支路，通过控制输入的偏置电压和相位来控制调制方式，并分别比较了在不同光纤传输距离下双边带调制、单边带调制和载波抑制调制的最小误码率。随后，介绍了利用光电二极管的相干特性，利用光程差法产生毫米波的原理，与直接调制/直接检测法相比，通过分析与仿真得出远程光外差法的很多优点。光远程外差法产生的毫米波信号频率非常高，能达到60GHz，本次仿真中就传递频率60GHz的毫米波，在接收端解调得到。介绍了光外差平衡探测技术，经过跟直接探测的链路的增益进行对比发现，光外差探测的链路的增益更高，降低了噪声，提高了链

5、路的信噪比，从而优化链路。由于波分复用技术可以满足如今网络用户数量增加的现状，所以将波分复用技术与光纤无线电技术结合，可以将二者的优势同时发挥出来。先简述了8端口阵列波导光栅的基本原理，分析其输入输出情况，通过仿真得出运用阵列光栅波导的光波分复用技术。最后，研究基于DPSK的千兆无源光网络波分复用，在光线路终端，射频信号被差分相位键控序列产生器调制，并加载到连续激光机产生的频率为193.1THz和193.2THz的光波上，通过光纤链路传输到达解复用器，将耦合的两个光载波分开，研究在不同传输速率和传输距离下，光信号的信噪比和功率的变化。关键词：光纤无线电技术；外部调制；光外差平

6、衡探测；波分复用-I-哈尔滨工业大学工学硕士论文AbstractDuringthepastyears,radio-over-fibertechnologyhasdevelopedfastwhichhasgotwidelyattentionandresearch.Duetoitslowlossandhugecapacity,radio-over-fibertechnologyhasbeenusedallovertheworld.Inthecenterstation,basebandsignalsareloadedontheopticalcarrierandtransmitted

7、tothebasestationthroughtheopticalfiber.Theopticalsignalsareconversedintoelectricalsignalsviaphotoelectricconverterafterreachingthebasestation.Thentransmittingantennasendsthemtoendusers.Radio-over-fibertechnologyhasbeenoneofthemostpromisingsolutionsthatca