ROF系统中毫米波产生方法的研究

本文对ROF系统中毫米波副载波的几种主要的产生方法进行了综述,着重介绍了利用直接调制,外部调制以及光外差技术产生毫米波的方案,并创新性地提出了一种基于光纤布拉格光栅的新型光外差技术。该技术利用光纤布拉格光栅滤波的方法,产生两束来自于同一光源的光波,从而消除了传统光外差技术中的相位噪声,提高了系统性能。     

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。     

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。     

新型双均匀光栅结构产生毫米波的光载无线通信下行链路

提出了一种全新的基于双均匀光纤光栅(UFBG)结构的毫米波产生方法,主要利用光纤光栅的滤波特性在中心站取得两束频率间隔为所需毫米波的光波,经差频后得到毫米波,并将其作为副载波.分析了经过0 km,10 km,30 km,40 km光纤传输后在基站接收端经过光电检测和相干解调滤波后得到的眼图.研究结果表明,该方法应用于光载无线通信(ROF)下行通信链路可获得比较理想的传输效果,且相同情况下,减小毫米波发生器中带通滤波器的带宽可以进一步改善系统的传输效果.     

应用于ROF系统的微波光子发生器研究进展

介绍了光学生成毫米波技术研究的背景及意义.综述了几种主流的毫米波光学产生技术,主要包括直接调制法、外部调制法、光外差法,以及在此基础上的改进方法:如改进的双边带调制产生光毫米波方案,新型双均匀光栅结构产生毫米波的方法等.并介绍了2种新型光学生成毫米波方法,包括采用光纤光栅滤波器获得具有一定间隔双波长成分的光脉冲光谱实现...     

OPM产生四倍频光载毫米波的双向ROF系统

提出一种采用单个光相位调制器(OPM)和光纤布拉格光栅(FBG)滤波器产生四倍频光载毫米波的双向光纤无线通信(ROF)系统。在中心站(CS),系统采用基带信号与射频(RF)信号混频后去驱动OPM,以产生抑制一阶边带的多边带光信号。在基站(BS),利用FBG滤波器将信号的重复频率增至4倍。实验结果显示,经过40km光纤传输后,下行链路信号的眼图清晰可见,功率代价小于1.6dB。本文方案中,由于没有额外增加激光源使得基站结构进一步简化,同时四倍频技术降低了RF信号的频率,系统成本大大降低。     

基于光外差技术的ROF系统传输特性研究

随着多媒体技术的迅猛发展,人们对信息需求量的不断增加,目前的无线频谱资源已经无法满足人们的需求。利用ROF(光纤无线电)技术进行通信,能为系统提供更大的容量,ROF技术必将在未来网络融合中发挥巨大的作用。在基于光外差技术的ROF系统传输链路上分析了随着传输光纤的距离的变化,在接收端产生的毫米波信号的变化。在发射端主、从激光器频率差改变的情况下,接收端产生的毫米波信号的变化。     

ROF中基于单个光波长与LiNdO3调制器的多频光毫米波

实验研究了一种采用单个光载波和一个单臂LiNdO3调制器同时产生多个不同频率光毫米波的光无线通信(ROF)系统。在中心站,多路不同频率的射频(RF)信号与相应的基带数据信号进行混频,再用功率耦合器将它们耦合成一路信号,输出信号用于驱动单臂LiNdO3调制器进行载波抑制调制去产生多频率的光毫米波信号。经过光纤传输后,在基站,利用光滤波器将载有不同频率光毫米波的光频成分进行分离,之后再分别进入光电检测器(O/E)进行检测。实验结果显示,采用频率为10 GHz与20 GHz的RF信号源可以产生频率为20GHz与40 GHz的光毫米波,20 GHz的毫米波携带2.5 Gb/s的下行基带数据信号在单模光纤中可以传输40km以上,因此这种方案是有效和可行的。     

基于三频光外差法产生毫米波的研究

将三频光外差法运用到光纤无线系统(Radio-over-Fiber)中,研究了一种采用三频光外差法产生毫米波的RoF系统.在中心站产生三路不同波长的窄线宽光波,其中两路光波分别由光调制器调制上数据信号,另外一路作为本振光.经光纤传输后,再通过基站光探测器的探测混频产生两个不同频率的毫米波信号.结果表明,采用三束波长为1549.68nm、1549.52nm和1550nm的光波可产生两路分别携带10Gb/s下行基带数字信号的频率为40GHz和60GHz的毫米波,并实现基带信号在单模光纤中 20□的传输.     

一种单光源ROF系统的分析

降低基站的建设成本,实现低成本的ROF系统.采用光载波抑制调制产生光毫米波,利用光纤光栅的滤波特性,将毫米波上下边带分离.在中心站,将5Gbit/s下行数据只调制到上边带.在基站,将从天线接收下来的上行数据信号经过混频后调制到下边带.本文给出了系统关键点的眼图、频谱,及系统的误码曲线.利用该方法实现了单光源ROF系统,上行数据传输30km的功率代价为0.33dB,下行数据传输30km的功率代价足1.1dB.单光源ROF系统由于基站不需要另外安装光源而变得更简单,而且效率增加.     

RoF系统中毫米波信号产生方法的研究

作为RoF（光载无线通信）系统的关键技术之一，毫米波信号的产生方法直接影响着光纤无线通信系统的设计架构、性能与成本。文章对毫米波产生方法中的直接调制法，光载波抑制法以及光外差法的工作原理进行了详细的介绍，并分析比较了各自的优缺点。针对各方法存在的问题提出了简单的改进策略。最后指出，在实际的RoF系统中，三种方法都会被采用到，关键取决于系统的具体业务需求。     

基于啁啾光纤光栅的单光源产生毫米波研究

利用切趾啁啾光纤光栅进行波长精确滤波选择和脉冲压缩的功能,给出了用光外差法将单一光源形成差频再经拍频后生成射频信号的单光源产生毫米波的方案。理论分析和数值计算结果表明,采用切趾啁啾光纤光栅的单光源产生毫米波能使系统具有波长稳定、相位噪声低、频率调整方便等优点。基于啁啾光纤光栅对光脉冲的压缩作用,该方案系统能降低由光纤色散引起的信号重叠干扰。     

采用外调制器产生四倍频的光载毫米波光纤无线通信系统

实验研究了采用一个外部调制器和一个光纤布拉格光栅(FBG)滤波器产生四倍频光载毫米波的光纤无线通信(ROF)系统.在中心站(CS),数据和射频(RF)信号通过混频后驱动外调制器,调节外调制器的直流偏置,产生抑制奇数阶边带的信号,用FBG将中心载波滤除,两个二阶边带通过光纤发送至基站.在基站(BS),两个边带在带宽为60 GHz的光电二极管中拍频,产生四倍射频信号的毫米波信号.实验显示,当射频频率为10 GHz时,可以产生频率为40 GHz的光载毫米波信号,得到的毫米波眼图和信号解调后的眼图效果都很好,功率代价小于1 dB.从眼图和功率代价两方面来看,2.5 Gbit/s的数据信号可在下行链路的光纤中传输40 km以上.     

采用电光调制器产生光毫米波的全双工通信光纤无线通信系统

实验研究了一种采用单个电光调制器产生光毫米波的方法和相应的全双工无线通信系统。在中心站采用电混频器产生电毫米波,然后再利用电光制器产生双边带信号。利用光交错复用器将中心载波和双频一阶边带信号分离。双频一阶边带用于产生2倍射频信号的光毫米波,而中心光载波用来作为上行链路的光载波。实验显示采用频率为20GHz射频信号产生光毫米波的频率为40GHz,而且将下行链路和上行链路中2.5Gbit/s的数据在单模光纤中传输距离达20km,而功率代价均小于0.5dB。     

基于相移光纤光栅的单光源毫米波生成研究

利用相移光纤光栅中不同的相移量可以在光栅传输阻带中的不同位置打开透射窗口这一特性,给出了用光外差法将单一光源形成两个差频再经拍频后生成毫米波的方案.理论分析和数值计算结果表明,采用单个光源产生毫米波所引入的激光随机相位噪声低于双光源系统,能够产生波长稳定、相位噪声低、频率调整方便、耦合效果好的毫米波,可为光纤无线通信系统实际应用提供参考.     

采用两个级联外部调制器产生四倍频光载毫米波的光纤无线通信系统

研究了一种采用两个级联外部调制器基于光载波抑制原理产生四倍频毫米波的光纤无线通信(ROF)系统.在中心站利用电混频器产生副载波复用信号,通过第一个外部调制器产生两倍射频(RF)信号的光载毫米波信号,再通过第二个外部调制器产生四倍射频信号的光载毫米波.实验显示采用频率为10 GHz的射频信号源和2.5 Gbit/s的数据基带信号混频通过两个级联外部凋制器后产生毫米波的频率为40 GHz,并且在单模光纤中传输距离达20 km,功率代价小于2 dB.     

三角波扫频的可调谐毫米波RoF下行链路性能分析

理论提出了一种获得高倍频因子的毫米波产生方案并对产生毫米波的RoF下行链路性能进行分析。方案中利用三角波替代正弦波来驱动双驱动马赫增德尔调制器。通过三角波扫频,可以产生更多的频率分量。均匀光纤布拉格光栅可以选择出所需的频率分量进行拍频产生毫米波信号。倍频因子的调谐可以通过调节两个均匀光纤布拉格光栅的中心波长来实现。方案可获得倍频因子分别为4,6,8,10,12 mm的波信号,并对各种倍频因子下的RoF下行链路性能进行了分析。结果表明,在各种倍频因子下,经过10 km光纤的传输,解调后眼图均能保持一定的张开度,满足通信需求。该方案为未来的无线电通信系统提供了一定的支持。     

基于ROF技术60GHz微蜂窝系统的实现

为了实现高速大容量的宽带传输,满足人们对多媒体业务的需求,文中设计了一种改进的60GHz毫米波段的ROF系统.该系统克服了现有ROF系统存在的问题,采用超连续谱光源以及副载波调制技术优化了传统ROF系统的性能.最后介绍了ROF技术在微蜂窝系统中的应用前景.     

基于毫米波传输的光纤无线融合架构研究

通过对毫米波生成技术的研究以及光纤/无线融合方案主流架构的分析,提出基于毫米波传输的光纤/无线融合架构设计。相比以往的网络融合方案,它可以实现一种在垂直方向从上往下依次包括业务层、控制层、媒体传输层和接入层,在水平方向覆盖核心网和接入网乃至用户驻地网的新型网络融合。     

一种改进的光载波抑制产生光毫米波的方法

为了延长光毫米波的传输距离,提出了一种改进的光载波抑制产生光毫米波的方法。在中心站采用马赫-曾德尔调制器将射频信号调制到光载波上产生光载波抑制调制光信号,再将产生光信号的2个边带分离,将2.5Gbit/s数据信号调制到其中1个边带上,再与未调信号耦合后产生光毫米波并通过光纤传送至基站。在基站中通过光电转换器产生电毫米波。从理论上分析了这种光毫米波的传输特性并通过实验验证了光毫米波在光纤中可以传输40km。仿真和实验结果表明,这种方式产生的光毫米波具有很好的抗色散能力,延长了传输距离。