基于双平行MZM调制器的矢量毫米波信号传输性能分析北大核心CSCD

提出了一种基于双平行马赫-曾德尔调制器(dual parallel Mach-Zehnder modulators,DP-MZM)的单边带矢量毫米波信号产生和传输方案,在MATLAB和VPI联合仿真环境下分析了90 GHz波段不同调制格式信号的产生和传输性能。仿真中,DP-MZM工作在光载波抑制(optical carrier suppression,OCS)模式时,小信号驱动的两个子调制器输出的单边带信号相互叠加后,无需使用滤波器,可以实现完全抑制中心载波的效果。结果表明:经过该系统传输后,各调制信号的误码率(bit error rate,BER)均可达到硬判决前向纠错(hard judgment forward error currection,HD-FEC)阈值。概率整形后正交幅度调制信号的误码性能明显优于均匀正交幅度调制信号,其中,7 bit/symbol概率整形256阶正交幅度调制(probability shaping 256 quadrature amlitude modulation,PS-256QAM)信号经过系统传输后功率增益最为明显,经过50 km光纤传输后,提升了2.94 dB的功率增益。与目前存在的载波抑制毫米波产生方案相比,该系统结构相对简单,可调节度高,信号传输增益明显,因此具有一定的应用价值。     

一种新型的单边带调制技术

从理论和实验两方面研究了一种新型单边带调制(SSB)技术,通过在中心站合适设置单臂强度调制器的偏置电压,使调制器产生的奇数边带被抑制,采用滤波器滤除其中的一个二阶边带,即可产生单边带信号.用该新型的单边带调制技术产生的光毫米波理论上可以传输148 km.同时搭建了实验系统,采用10 GHz的本振信号源与2.5 Gbit/s的数字信号混频后驱动单臂强度调制器产生抑制奇数边带的调制信号,再通过一个滤波器得到20 GHz的单边带毫米波,还得到了不同载波边带比(CSR)情况下的毫米波眼图.通过实验分析不同载波边带比对传输性能的影响,发现载波边带比为0 dB时,传输性能最佳.     

RoF系统中抑制马赫曾德尔调制器非线性的研究

为了降低MZM对模拟信号产生的非线性影响,提出了一种基于RoF系统的以三角波作为副载波 的信号传输方案。该方案采用线性度高的三角波携带基带数据并经过MZM调制。调制 后的光信号可以在RoF系统的接收端通过直接检测得到余弦形式射频信号,该射频信号几乎 不存在由于MZM的非线性调制引起的边带分量。仿真分析了在直接调制和间接调制的条件下 三角副载波电光调制方案的性能;并将直接调制-三角副载波调制方案与相同参数下的传统 单边带调制进行仿真对比。仿真结果表明:该三角副载波调制方案在色散补偿的前提下无中 继传输100km后误码率抵制10－8.4,比同参数下的单边带调 制方案的误码率减小了4个量级。     

基于多频相位调制的光学单边带调制器研究

提出了一种基于多频相位调制技术实现光学单边 带调制信号产生的新型方案。当含有基频和谐波成分的多频调制信号施加到Mach-Zehnder( MZ)电光调制器上时,若驱动信号波 形选取合适,可使调制后的光信号功率集中在边带谱的一个频率成分上,其它频率成分被抑 制, 从而获得光学单边带调制信号的输出。以十频相位调制为例,计算了与之对应的光学单边带 调 制信号的光谱结构,其中信号能量利用率近88%,载波抑制比大于24dB,边频抑制比大于18 d B, 从理论上证明了本文所述方案的可行性。进一步的仿真结果显示,随着驱动信号谐波数的增 加, 载波抑制比、边频抑制比和信号能量利用率均逐渐增大。可见,为了获得优质的光学单边带 调 制信号,应在实际条件允许的情况下使用尽可能多的调制频率。此方案能量利用率相对较高 , 仅用到了一级商用MZ相位调制器,方案结构简单,是一种产生光学单边带调制信号的有效途 径。     

ROF系统中的色散分析及抑制

ROF（RadioOverFiber）系统中光纤的色散是影响系统性能最主要的因素。传统的光载波双边带调制会引起严重的色散问题。光学单边带调制（OSSB）是最普遍的的方法，SSB能有效地抑制色散带来的能量损耗，并延长信号的传输距离。另外提出了一种改进的SSB调制方法，能够克服载波和边带引起的色散，传输距离也比普通的单边带调制更长。     

光纤通信系统中新型调制格式分析

从理论上分析马赫曾德尔调制器对光信号的调制原理,对几种基于马赫曾德尔调制器的主要调制格式,如归零码（RZ）、抑制载波归零码（CSRZ）、单边带调制（SSB）,归零差分相移键控码（RZ-DPSK）、抑制载波归零差分相移键控（CSRZ-DPSK）的产生原理以及实现方法进行分析和论述,并进一步运用光通信系统仿真软件进行了波形...     

改进的基于多倍频的单边带调制ROF全双工系统

利用单边带调制技术,设计了一种改进的毫米波光纤传输系统,进行了系统色散分析及仿真实验.该系统在中心站通过设置相位调制器的偏置电压,使调制器产生的奇数边带被抑制,采用滤波器滤出其中的一个二阶边带.基带信号经过中频调制形成副载波,再将此副载波通过单边带调制到二阶边带上;在基站,通过带通滤波器滤出上行链路所需的光载波.用该单...     

双级单边带调制产生光纤载太赫兹信号的系统性能分析

提出了一种应用于光纤载太赫兹通信系统(ToF)中双级级联单边带(DSSB)调制的新方案.该方案首先抑制载波双边带调制产生太赫兹波;然后选择载波抑制双边带中的一个边带进行一级单边带数据调制,在数据调制过程中再次采用基带单边带调制技术,由此产生双级级联单边带调制.另外,为了实现系统的优化,对系统中的一些关键参数进行了调整及性能测试,例如:上下边带的衰减比、复用器的带宽、滤波器的带宽等.最后,在系统性能最佳的状态下进行分析,结果显示:对0.1 THz中频载波、数据速率为5 Gbit/s的光载太赫兹信号进行80 km光纤传输,无色散补偿的误码率(BER)仅为1×10~(-11).数量级、接收机灵敏度为-28.8 dBm.     

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。     

单边带信号的分析

单边带信号调制是在双边带信号的基础上抑制掉一个边带的调制方式.双边带信号含有上下两个边带,两个边带完全对称,并且含有相同的信息.两个边带所携带的信息相同,完全可以用一个边带来传输全部消息.因而单边带信号即是把其中的一个边带抑制掉,仅传输其中的一个边带的调制方式,它节省了载波功率,调制效率也得以提高.它的带宽是双边带带宽的一半,频率利用率高.单边带信号解调采用相干解调法.这里对单边带信号的实现和解调进行了验证分析.     

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。     

一种改进的载波抑制调制光毫米波信号的产生方案

为了克服光纤无线(ROF)系统中色散对光载波抑制(OCS)调制光毫米波信号传输的影响,提出一种改进的OCS调制方案。使用双驱动马赫-曾德尔调制器(MZM),通过调整两路输入射频信号相位、基带信号增益和直流偏置电压将2.5Gbit/s数据信号仅调制到(OCS)信号的一个边带上传输。理论分析表明,与传统OCS调制光毫米波信号产生方案相比,本文方案解决了色度色散引起的码元走离问题,大大增加了传输距离。仿真实验结果表明,经过110km光纤传输后信号的眼图仍然十分清晰,在BER=10-10条件下,信号经过20、40和60km光纤传输后的功率代价分别为0.78、1.7和1.9dB。     

基于电光调制器的微波信号倍频技术研究进展

基于电光调制器产生微波信号的倍频方法结构简单、调谐性好、稳定性较高,为产生毫米波频段乃至太赫兹频段信号提供了一种有效的解决方法。重点介绍了基于电光调制器的几种典型倍频方案与关键技术及其最新研究进展,综合比较了各个方案的优缺点,并给出了下一步研究与发展的方向。     

Wired and single sideband wireless service based on a single optical modulator

In order to provide more flexible and convenient service for users in the hybrid transmission network,a novel system using a single optical modulator to provide wired and single side band (SSB) wireless signal was proposed.By combining the application of dual-polarization binary phase shift keying modulator (DP-BPSK),phase shifter and other devices,wired and SSB wireless signals were directly generated to suppress the walk-off effect caused by dispersion,and the effective transmission of 5 Gbit/s SSB wireless signal carried on 40 GHz millimeter wave and 10 Gbit/s wired signal over 65 km single-mode fiber (SMF) were successfully achieved.The experiments show that the application of polarization multiplexing technology and optical subcarrier multiplexing technology can make the signal have a greater improvement in transmission rate and performance,and play an important role in the future broadband communication network.     

30-GHz millimeter-wave carrier generation with single sideband modulation based on stimulated Brillouin scattering

A new technique to generate a millimeter（mm）-wave carrier of 32.57 GHz(f_LO=10.85 GHz) with single sideband modulation（SSB） for radio-over-fiber（RoF） systems is experimentally demonstrated by using stimulated Brillouin scattering（SBS）.The SSB is realized by directly amplifying the +3rd sideband of the modulated optical carrier in the process of SBS.The pump wave is provided through a double Brillouin scattering frequency shifting configuration.The use of the same laser source to generate the pump wave ensures the stability of the mm-wave generation system since the relative frequency shift between them can be eliminated.In addition, the mm-wave carrier obtains an RF power gain of 21 dB with the SBS amplification and a 3-dB bandwidth of 10kHz.     

基于啁啾光纤布拉格光栅的宽谱光单边带调制方法

提出一种基于啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)的宽谱光单边带(OSSB)调制实现方法。光双边带(ODSB)调制信号经过同一CFBG两个相反方向的反射,利用偏振控制器(PC)实现两个方向偏振态的正交。这种双反射CFBG(DR-CFBG)结构可以滤出光载波与其中一个边带实现OSSB调制,同时消除了反射谱内的色散,避免了滤波引起的相位畸变。利用实验制作的线性CFBG搭建了DR-CFBG,实验数据仿真结果表明,本文方法可以实现宽谱基带信号与加载数据信息射频信号的OSSB调制,结果表明传输距离大于6km时,40Gb/s NRZ信号OSSB调制传输有明显优势;加载2.5Gb/s的NRZ信号,OSSB调制传输50km,误码率为10-9时,20GHz射频为载波的功率代价比10GHz低3dB,比40GHz低1.2dB。改进CFBG的边沿斜率可以更好地抑制边带残留,提高OSSB调制信号的传输性能。     

基于马赫-曾德尔调制器的多种调制格式微波信号的光学生成研究

提出了一种基于马赫-曾德尔调制器(MZM)的 多种调制格式微波信号的光学一体化生成方案。 在本文方案中,微波信号和编码矩形波信号经合路器同时输入到MZM中,通过合理设置编码 信号的幅值使 MZM能够工作在其传输曲线的不同传输点,分别实现了频移键控(FSK)、二进制相移键控(BPSK)和 二倍频BPSK微波信号一体化生成。本文方案仅需要1个MZM而不需要额外加电的或光的选频器 件, 因此具有结构简单、可大范围调谐的优势。特别的,本文方案还可以产生二倍频的BPSK微波 信号,从 而使能够满足更高频的应用需求。在仿真和实验中,分别得到10/20 GHz的FSK、10GHz的BPSK 微波信号,同时产生了20GHz的二倍频BPSK微波信号,有效验证了本 文方案的可行性。