光纤色散对基于不同调制方式的ROF系统性能的影响

分别对基于双边带调制和基于FBG单边带调制的ROF系统中色散所致信号衰减进行了理论分析,并利用软件对两种系统在各种不同条件下的性能进行仿真.结果表明,采用光纤光栅的单边带调制技术可明显提高ROF系统性能.根据仿真结果,提出了选择光纤的方案,为进一步研究ROF系统的传输带宽和传输距离受限问题提供了研究思路.     

两种双频ROF系统模型的分析与比较

文章对两种双频率波段的光纤无线通信(Radio-Over-Fiber,ROF)系统模型进行了仿真分析.首先基于文献实验,实现了使用一个马赫-曾德调制器直接调制双频率波段的ROF系统模型,然后改为使用两个马赫-曾德调制器分别调制两个波段的系统模型.结果表明,在误码率BER=10-9,光纤长度为55 km的情况下,对于40 GHz频段,改进后的系统比改进前的系统性能提高5 dBm;从敏感度曲线上也可以看出,改进后的系统性能更稳定.     

SCM/WDM系统中抑制载波的光学单边带调制技术

为了有效抑制SCM/WDM光纤通信系统中的群速度色散和非线性效应,利用SCM/WDM光纤通信系统中信号经过两次调制这一特性,提出了一种在SCM/WDM系统中容易实现的抑制载波的光学单边带调制技术。抑制载波的光学单边带调制信号具有很大的调制深度,即通过抑制载波可以有效的增大了调制深度,进而可以减小调制器的外加电压升高而激发的一系列有害的非线性效应。实测的调制信号的频谱只剩下了半个边频,有效地减小了光信号的频带宽度,从而可以有效地减小群速度色散对信号的劣化。接收机灵敏度的实测图表明,利用文中所述的抑制载波的光学单边带调制技术可以有效地提高接收机的灵敏度达3-5dB。     

一种基于并级联MZM的20倍频光生毫米波方案

为进一步提高光载无线通信(radio over fiber,ROF)系统中光生毫米波的倍频系数,提出了一种基于4个马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder modulator,MZM)共同作用的20倍频毫米波信号产生方案。推导了理想情况下倍频方案的产生机理,在仿真实验中,分别分析了非理想因素下调制器直流偏置电压漂移、调制指数、消光比等对系统性能的影响,结果显示,当合理设置各参数的取值范围,其光边带抑制比(optical sideband suppression ratio,OSSR)和射频杂散抑制比(radio frequency spurious sideband suppression ratio,RFSSR)的饱和值高达33.20 dB和27.21 dB;针对基于此倍频方案的ROF系统,对比分析了2.5 Gbit/s数据信号的单双边带调制两种不同传输方式,仿真结果表明,当光纤距离为40 km时,单边带依旧可达无差错传输,降低了传输过程中码间走离效应的影响,增加了系统的传输距离,更适合远距离传输,为微波光子学的发展提供了一种理论依据。     

基于偏振调制的最优接收灵敏度的ROF链路研究

提出了一个基于偏振调制的最佳接收灵敏度ROF链路系统。其根本原理在于实现具有最佳光载波边带比(OCSR)的光单边带调制技术,为此,利用偏振调制和滤波技术,线偏光首先经由一个特定偏振角进入偏振调制器,然后一个固定起偏角的起偏器被用来合并偏振信息,最后利用一个光滤波器实现光双边带调制到光单边带调制的转换。研究发现所获得的OCSR只与两个偏振角(和)有关,通过仔细调节上述指标,可以将OCSR调谐至最佳值0 dB。利用仿真验证了上述结论,仿真发现通过将OCSR调谐至最佳值将大大提高ROF链路的接收灵敏度。     

RoF非线性链路对OFDM信号的影响

正交频分复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）与光载无线电ROF（Radio OverFiber）技术结合为实现低成本、高速数据传输的无线网络提供了可能。但RoF链路的非线性降低了系统性能。丈中在分析Machzehnder调制器的静态模型基础上,提出用Volterra级数与冲击响应分析模型相结合模型化RoF非线性系统。在此模型基础上分析Mach-Zehnder调制器以及射频放大器非线性对OFDM信号的影响。仿真分析显示非线性会使OFDM信号频谱展宽,降低信号幅度,并且随着光调制指数的增加误差矢量,带外干扰增加。为OFDM-RoF系统的线性化处理以及系统光调制器调制指教的选择提供了理论依据。     

用光纤光栅改进射频光纤系统的传输性能

提出了两种基于光纤光栅以减小ROF(radio over fiber)系统中光纤色散引起的微波功率衰落的方法.第一种为采用窄带光纤光栅滤波实现微波信号的残余边带调制,另一种为采用啁啾光纤光栅实现光纤色散补偿.实验测量并比较了这两种方法与传统双边带调制时ROF系统传输性能的变化.结果表明,窄带光纤光栅和啁啾光栅均能有效减小ROF系统中的光纤色散效应.     

基于ROF系统的光学倍频技术分析

光学倍频法（OFM）在低频电信号的驱动下可借助光电子器件的非线性调制获得满足光纤无线系统（ROF）应用要求的高频毫米波,是一种行之有效的光生毫米波方法。文中首先对基于铌酸锂马赫-曾德尔调制器（LN-MZM）的OFM产生高频毫米波的理论公式进行了推导,然后在此基础上对LN-MZM处于不同消光比和偏置条件下的光生毫米波过程进行了理论仿真。仿真结果表明了借助LN-MZM的OFM产生高频毫米波的有效性。     

基于PoIM的单边带ROF系统

针对传统单边带ROF（光载无线通信）系统存在的不足,本文提出了一种新的基于偏振调制器（PoIM）的单边带（SSB）ROF系统。本文阐述了这种方法的原理,并与传统的单边带ROF系统进行了比较。理论分析表明,采用偏振调制器的单边带ROF系统能克服MZM半波电压漂移,扩大系统调制指数范围,从而优化系统性能。     

一种基于光载波抑制的ROF双工系统

为克服远距离光纤传输系统中色散效应的影响,研究了一种基于光载波抑制的单工ROF(光纤无线电)系统,并提出改进的双工ROF系统传输方案。在中心站,采用20GHz的射频信号将下行链路信号耦合至光载波抑制频段处,通过单模光纤传输50km至基站,并重复利用未调制边带传输上行链路信号。通过仿真得到的系统光谱图和误码率曲线表明:加入上行链路信号传输后,下行链路的光纤能量损耗降低,上、下行链路同时具有较好的抗色散能力。     

ROF系统中毫米波生成技术的研究

光载射频（ROF）通信系统已经成功应用于移动通信系统、智能交通控制、室内信号的覆盖等众多领域。毫米波生成技术作为ROF的关键技术,得到了很大的发展,基于外部调制技术、光外差技术和上变频技术的新方案不断地涌现。从ROF的原理着手,研究了整个系统中毫米波生成的几种常见方法,对其优缺点进行了分析,最后简单介绍了ROF的应用领域。     

一种新型的多业务光载无线系统

文章提出一种使用单一信道加载不同传输速率业务的光载无线系统方案.使用外调制器实现双边带调制,利用光栅滤波器分离左右边带和载波,经过强度调制对左右边带分别加载速率为1.25和1.5 Gbit/s的两种业务.仿真结果显示,信号经过50 km的光纤传输后,系统传输性能良好.该方案提高了单一信道的带宽利用率,增强了系统的灵活性...     

铌酸锂M-Z调制器偏置点控制技术的实用化研究

激光发射机的信号调制方式对其传输信号的指标有很大影响,为满足噪声系数等指标要求,C波段频率以上射频信号主要采用M-Z调制器来加载调制信号.针对调制器使用中偏置点的控制方式进行了讨论,并重点研究了其中的导频法,从该方法在雷达和通信系统中应用时存在的问题入手,对已有的控制算法进行改进,设计了偏置工作点控制方案,经实际测试和工程化验证,表明其控制效果满足实用化需求.     

Simultaneous Implementation of All-Optical Microwave Bandpass Filtering and Up-Conversion for Radio-Over-Fiber Applications

Based on single-sideband (SSB) modulation, a novel scheme to simultaneously implement all-optical microwave bandpass filtering and up-conversion is proposed, which is favorable for radio-over-fiber (ROF) applications. SSB modulation with different sidebands will theoretically bring $pi$ phase difference on a microwave signal by utilizing dual-electrode Mach–Zehnder modulators. This effect is the key to the realization of bandpass filtering, which was experimentally verified. With the help of several other photonic devices, a five-tap bandpass filter integrated with heterodyne-detection-based microwave frequency up-conversion was demonstrated theoretically. Besides the up-conversion function, the simulation certification of our proposed scheme also indicated some well filtering characteristics, such as more than 2-dB secondary sidelobe ratio improvement, the reconfigurability by applying different window functions, the filtering tunability with the center intermediate frequency (IF) from 2.16 to 4.08 GHz, and the moderate tolerance to a large dynamic IF input signal. The proposed scheme features the feasibility of the integration of some cost-effective frequency multiplication methods and the flexible bandpass-filtering characteristics for millimeter-wave ROF systems.      

色散对ROF系统性能的影响

阐述了色散的基本原理,通过对ROF(radio over fiber)系统的研究指出,随着传输速率的升高,光纤色散会限制系统的传输性能,严重的还会造成信号的失真.在幅度调制方式(DSB调制与SSB调制)、波长数调制(单波长调制与双波长调制)及传输中对信号所造成的啁啾现象的3个不同方面,综合分析了色散对ROF系统影响,得出了SSB调制要优于DSB调制的结论,为改善ROF系统的性能提供了一定的理论基础.     

光纤无线电系统的线性动态范围研究

针对ROF(光纤无线电)通信系统中的线性动态范围的拓展问题,综述了国内外相关研究进展,梳理和阐述了影响系统动态范围的限制因素。着重介绍了基于双平行调制器结构和预失真思想的可抗色散的高线性调制技术。实验验证了原理与最佳实验条件的正确性;在25km单模光纤传输下,相比于典型ROF系统,采用新技术的系统无失真动态范围测量值提高了至少20dB。     

ROF系统中毫米波光学生成方法的研究

毫米波光学生成技术是光载射频（ROF）通信中的关键技术之一,基于光学方法的毫米波信号已成功用于超宽带毫米波通信、测量、传感网络、军用雷达等民用和军用系统。为此介绍了ROF系统中毫米波副载波的几种常见产生方法（包括直接强度调制、外部强度调制、上变频和光学自外差）,并对其优缺点进行了分析比较。     

应用光PSK调制的新型60 GHz ROF下行链路系统

文章提出一种将光相移键控(PSK)调制用于基于谐波生成原理的毫米波光纤无线电(ROF)下行链路系统,在生成毫米波的同时,实现了二进制相移键控(BPSK)调制,并且通过加入并行光载波抑制双边带调制(DSB-SC)支路实现了导频的产生,供毫米波下变频之用.仿真结果验证了毫米波的产生和信号的调制解调过程,证明了该下行链路系统的可行性.     

闪耀光纤光栅在ROF系统中的应用

对ROF（radio over fiber,光载射频）系统在应用过程中的调制方式进行了分析,同时通过一系列实验证明单边带调制更适合应用于ROF系统的通信过程。因此,基于闪耀光纤光栅（TFBG,tilted fiber bragg grating）的复耦合模理论对光栅的谱的性能进行了分析和实验,不难发现,经过对TFBG进行特定的设计后,可以将TFBG应用于ROF系统中对双边带信号进行反射或者透射实现单边带调制,这样既减少了输出振幅随着距离的周期性变化,也提高了信号的传输效率和接收灵敏度。