大啁啾光栅梳状滤波器UWB编码信号的仿真分析.pdf

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1、第28卷第3期烟台大学学报(自然科学与工程版)V01．28No．32015年7月JournalofYantaiUniversity(NaturalScienceandEngineeringEdition)Ju1．2015文章编号：1004-8820(2015)03-0199-05doi：10．13951／j．cnki．37-1213／n．2015．03．009大啁啾光栅梳状滤波器UWB编码信号的仿真分析孙帼丹，张秋芳，张坚，范先，孟晓红(解放军理工大学通信工程学院，江苏南京210007)摘要：对大啁啾相位模板附加小啁啾的来源进行了分析与

2、推导，提出了相位补偿方案．基于相位补偿法，分析了实现的高平坦大啁啾梳状滤波器；通过改变光源阵列波长间隔与偏振态提出了一种传输长度可变、码字可调、一致性较好的UWB网络通信的实现方案．通过仿真，实现了相位编码个数为4、不同码字的monocycle信号与doublet信号产生．关键词：光纤光学；光纤布拉格光栅；梳状滤波器；超宽带中图分类号：TN929．1文献标志码：A超宽带(UWB)技术具有传输速率高、抗干扰能宽UWB无线通信系统的覆盖范围，光学方法产生力强、低功耗、系统结构简单、速率高等众多优与传输UWB信号是一个很好的解决方法一．点¨I

3、2J，已成为短距离大容量无线通信系统和传感现有的对UWB信号光学产生与传输的研究，网络的候选技术，备受业内外人士的青睐与关注．由大多基于对固定距离的固定用户通信．为了可重构受到电子瓶颈的限制，现有的电子技术很难产生中多用户接人网络应用的发展，对不同距离多用户的心频率7GHz左右，相对带宽大于100％的UWB信动态容量分配方案的研究具有重要意义．如图1，中号．而且美国联邦通信委员会(FCC)规定，UWB信心站根据不同基站的通信速率要求，将不同速率与号在3．1～10．6GHz带宽内的功率谱密度只有编码的UWB信号通过光纤传输到不同距离的基一

4、41．3dBm／MHz，这使得UWB信号传输距离一般站，接收端通过各自的解码器将信息匹配接收j．只有10m左右．为了克服电子处理速率限制和拓无线网通系统图1UWB通信网络结构图Fig．1UWBcommunicationnetworkstructure收稿日期：2014-06—11基金项目：国家自然科学基金重点资助项目(61032005)．作者简介：孙帽丹(1984一)，女，辽宁抚顺人，工程师，博士，主要从事光纤光栅与光任意波发生研究200烟台大学学报(自然科学与工程版)第28卷文献[7]指出，相位调制的高斯脉冲经过按要构与产生的信号如图

5、2，其中下左图为LCSFBG反求设计的光纤布拉格光栅(FBG)，当光载波在FBG射谱，下中图为偏振调制之后产生的信号，下右图为反射谱的线性或者二次斜率区域时，经过光电探测经过LCSFBG反射后实现相位调制到强度调制转换会产生monocycle(高斯脉冲的一阶微分)或者dou—后产生的编码UWB信号．blet(高斯脉冲的二阶微分)脉冲，它们都是UWB的但是，该方法应用的LCSFBG随着波长的增加，基本波形．另外，光载波在相反的斜率区域还会产生反射峰幅度减小、带宽增加，反射通带内群时延出现相反极性的monocycle或者doublet脉冲．

6、DaiYitang倾斜，形成了明显的色散．这是因为线性啁啾模板的和YaoJianpingl9对这一方法进行了进一步研究，提高阶相位引起信道内出现了非线性啁啾．由于该出利用高斯脉冲对多波长光源进行偏振调制，线性LCSFBG反射峰一致性较差，因此产生的编码信号啁啾采样光纤光栅(LCSFBG)实现多波长信号的相幅度一致性也较差；且非线性啁啾会引起信道内的位调制到强度调制转换．通过改变光源偏振态，实现色散，需用特定长度的光纤补偿色散，所以只能实现了不同相位编码UWB信号固定距离的传输，其结特定距离的编码耋信号传输．垃光电魅探测器越塞，一／一一一

7、⋯⋯一t、一反射率时间图2编码UWB脉冲产生与传输原理图Fig．2UWB—codedsignalgenerationschematicdiagram对LCSFBG附加小啁啾的来源进行了分析与推式中：右侧第一项为文献[11]中LCSFBG第个采导，提出了相位补偿方案，基于相位补偿法实现的高样后的相移量；第二项为提出的相移补偿项．通过改平坦大啁啾梳状滤波器，通过改变光源阵列波长间变采样间的相移为式(2)，即可实现理想的梳状滤隔与偏振态实现传输长度可变、码字可调、一致性较波器．好的UWB网络通信．仿真实现了相位编码个数为图3(a)为无相移补偿

8、时多信道采样LCSFBG4、不同码字的monocycle信号与doublet信号产生．1原理对于大啁啾光栅，当A。》时有()一,rrCz／A，(1)波长／nm式中：C为光栅啁啾系数(啁啾相位模板啁啾系数的(