外调制微波光传输链路性能优化研究

微波光传输链路(MWPL)具有损耗小、容量大、重量轻、抗干扰能力强等优点,已在军事、雷达、无线通信等领域得到广泛应用.决定微波光传输链路性能的参数主要有链路增益、噪声系数和动态范围.文章首先通过建模分析,推导出了增益和噪声系数的关系,研究了微波光传输系统噪声系数的各种影响因素.通过仿真与实验验证表明,合理的调节调制器输入光功率,可提高链路增益,同时降低链路噪声系数,优化传输链路的性能.     

宽带大动态微波光子混合链路的优化研究

典型的微波光子混合链路包含微波前端、纯光链路和后置微波放大,其动态范围、噪声系数等性能受到这三个环节的共同制约.首先建立了纯光链路的理论模型,并分析了其参数优化方法;然后将纯光链路在混合链路中等效为微波模型,利用微波级联理论分析了微波前端和后置微波放大的增益和三阶截交点对混合链路的动态范围、噪声系数的影响规律,进而得到微波光子混合链路的优化方法.     

基于拉曼放大器的超长距离无中继微波光子链路的性能分析

针对传统长距离模拟微波光链路存在性能参数难以改善的问题,提出了一种基于反向泵浦拉曼放大器解决超长距离光传输的方法,并在该方法上建立了模拟链路性能参数的理论模型,详细论述了链路性能随器件参数变化的演变规律。通过对典型参数的仿真分析,其结果表明反向拉曼泵浦方式能够极大改善链路的综合性能,对微波光链路的工程设计和应用提供了理论指导。     

相对强度噪声对微波光子链路性能影响规律研究

激光器的相对强度噪声(RIN)在微波光子链路中转换为噪声功率,进而影响链路的动态范围.文章建立了基本结构的非相干和相干微波光子链路的动态范围(SFDR)模型,并通过仿真对比分析了激光器的RIN对这两种链路结构的影响.在光器件的性能水平较低时,非相干微波光子链路能获得更大的SFDR;随着光器件性能水平的提升,相干微波光子链路的SFDR将超过非相干微波光子链路.而在目前典型的器件参数条件下,两种链路的理论SFDR都能达到120 dB·Hz2/3左右.     

基于EDFA的长距离微波光子链路噪声恶化研究

文章针对长距离模拟微波光链路存在性能参数难以改善的问题,建立了在外调制方式下基于掺铒光纤放大器(EDFA)的超长距离微波光子链路参数理论模型,并在该模型下根据单个EDFA的噪声恶化表达式推导了链路中级联三个EDFA时整个链路的噪声恶化表达式,给出了整个链路的噪声恶化与增益、噪声系数、无杂散动态范围以及1d B压缩动态范围的函数关系式,详细论述了链路性能随器件参数变化的演变规律。通过对参数的仿真分析,其结果表明可以通过控制直流光电流以及噪声恶化的程度来提高链路的综合性能,对微波光链路的工程设计和应用提供了理论参考。     

探测器非线性对微波光子链路性能的影响

提出了一种新的光电探测器（PD）非线性模型,进而分析了PD非线性对系统增益及三阶无杂散动态范围（SFDR3）的影响。实验表明,当调制器的直流偏置角变化时,含PD非线性的实际链路与忽略PD非线性的理想链路相比,信号增益的最大值将下降1．7dB,SFDR3最大值下降3dB,因此在高性能链路中考虑探测器非线性是十分必要的。     

微波光子链路无杂散动态范围概述

本文介绍了微波光子学应用前景和微波光子链路研究现状,研究限制微波光子链路动态范围的首要因素三阶交调失真,以及提高链路动态范围的现有技术,并且提出了未来微波光链路设计中需要解决的问题。     

RoF外调制链路的噪声系数分析

分析了光纤承载无线（RoF,Radio over Fiber）外调制链路的噪声系数。通过建立数学模型,从小信号模型下推导出外部调制链路的增益和噪声系数的表达式,并研究了影响链路噪声系数的各种因素,如调制器的半波电压,输入光功率,光纤损耗,检测器的效率等,理论上得出降低噪声系数的一般方法和结论,即可以适当的降低调制器的半波偏置电压,提高激光器的输入光功率,可以选用低损耗光纤以及提高检测器的斜度效率等。     

微波光纤链路的设计

介绍了基本微波光纤链路的原理和设计方法。     

用于电子战系统的微波光链路

微波光链路利用光纤实现信号的分发、传输和处理,它具有带宽大、重量轻、抗干扰等优点,在相控阵、多波束形成等电子战系统中具有很好的应用前景。但是其噪声系数、动态范围等方面的劣势也限制了其实际工程应用。文章主要从理论上分析了微波光链路的噪声系数、动态范围性能的限制因素。并通过试验测试给出了在现有工艺水平条件下微波光链路可以达到的性能指标:在1GHz瞬时带宽下动态范围大于40dB,噪声系数小于5dB。     

基于相位调制的大动态微波光子链路仿真研究

针对相位调制微波光链路线性解调困难的问题,开展了基于锁相环高线性相位解调方法的理论研究。建立了详细的链路模型,充分考虑噪声和非线性畸变的影响,推导得到了链路关键参数的变化趋势。同时结合实际链路器件参数,完成了链路关键参数的仿真研究。结果显示,基于锁相环,在200MHz的射频频率下,链路动态范围可达到127dB·Hz2/3,较传统强度调制方法提升近20dB,为大动态微波光子链路实验应用提供了一定的理论参考。     

外调制宽带外差光相干传输链路的构建

设计了外调制微波外差相干模拟光传输链路.对比分析了外调制外差相干传输链路和外调制直接检测传输链路的性能,对影响链路的关键参数进行了分析,数值分析结果表明,该链路达到了设计要求.

Abstract：

Heterodyne amplitude modulated coherent link is very importmant to produce and transmit high speed microwave signal in wide-band optical transmission system.The performances of wide-band optical coherent link and direct detect link with external modulator are compared and the main parameters are analyzed in detail.Then an amplitude modulation optical coherent transmission system is designed to be used in analog transmission system.     

微波光链路的相位噪声研究

相位噪声是影响微波光链路性能的参数之一.为了优化微波光链路的相位噪声,需推导相位噪声的理论模型.本文基于外调制微波光链路对链路相位噪声进行建模,并分析噪声系数、调制器的偏置点对微波光链路相位噪声的影响,利用matlab编程软件对该模型进行仿真,并通过实验验证该模型对相位噪声的优化具有指导意义.     

基于微波光子的射频信号功率测试方法

功率是微波信号的基本参数之一。传统的功率测量方法受限于同轴电缆传输损耗大、体积大等因素,难以适应分布式长距离组网应用。文章提出基于电光转换的微波功率测量方法,将微波功率测量转换为对光边带抑制比的测量。分别分析了采用相位调制和强度调制的电光转换方法时,微波功率与光边带抑制比之间的映射关系。实测对比了测量值与理论计算值之间的符合性。该方法经过电光转换后,可以采用光纤传输信号,进行长距离远拉测试,在分布式长距离组网中具有较好的应用前景。     

微波光链路的噪声系数分析

微波光链路(MPL)是利用光纤传输微波信号,与传统的射频链路相比具有带宽大、损耗小、质量轻、抗电磁干扰等优势,但也存在噪声系数较大的问题,从而影响链路的动态范围.建立了直接调制的微波光链路模型,在不考虑频响的情况下推导出链路固有增益和噪声系数的表达式,研究了激光器的转换效率、光纤的损耗和相对强度噪声(RIN)对链路噪声系数的影响.还建立了链路频响的模型,推导出固有增益与频率关系的表达式,分析仿真了频率对链路固有增益和噪声系数的影响,并与实验结果进行了比较.