本文選題：光載射頻 + 馬赫增德?tīng)栒{(diào)制器��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：信息化時(shí)代所帶來(lái)的變革給人們的日常生活增加了諸多便利,同時(shí),隨著越來(lái)越多移動(dòng)終端產(chǎn)品的出現(xiàn)與生活方式的改變,人們對(duì)信息量以及獲取信息的速度都有了更高的要求。光載射頻(ROF)系統(tǒng)有效結(jié)合了光通信高容量與無(wú)線(xiàn)通信高靈活性的特點(diǎn),迅速引起了研究者的廣泛關(guān)注。本文針對(duì)ROF鏈路過(guò)程中光生毫米波技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析與研究。目前,基于外調(diào)制生成單邊帶(OSSB)毫米波技術(shù)最受歡迎,因?yàn)镺SSB調(diào)制格式可以有效避免光纖傳輸過(guò)程中由色散造成的周期性功率衰落效應(yīng),并且光外調(diào)制從根本上克服了直接調(diào)制的頻率啁啾現(xiàn)象。最常用的電光調(diào)制器馬赫增德?tīng)栒{(diào)制器(MZM)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉。本文深入分析了雙驅(qū)動(dòng)型馬赫增德?tīng)栒{(diào)制器(DDMZM),雖然該調(diào)制器能夠以光學(xué)方式生成單邊帶毫米波,但ROF鏈路的動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)僅有110.0dB,VPI仿真結(jié)果也顯示在調(diào)制過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的三階互調(diào)失真(3IMD)。文中分析了多種抑制非線(xiàn)性失真的調(diào)制結(jié)構(gòu),雖然可以從不同程度上提高其鏈路SFDR,但微環(huán)輔助型馬赫增德?tīng)栒{(diào)制器(RAMZM)使用范圍非常受限,并聯(lián)馬赫增德?tīng)栒{(diào)制器(DPMZM)很難維持其最優(yōu)性能。為了減少調(diào)制過(guò)程中的非線(xiàn)性失真并優(yōu)化ROF鏈路性能,本文提出了兩種新結(jié)構(gòu)。在基于多模干涉儀的并聯(lián)馬赫增德?tīng)栒{(diào)制器(MMI-DPMZM)結(jié)構(gòu)中,采用了兩個(gè)雙驅(qū)動(dòng)型MZM生成適用于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)腛SSB調(diào)制格式光信號(hào)。并采用功率可調(diào)型MMI代替主MZM上的Y型分路器,增強(qiáng)了光載波功率分配的靈活性,提高了性能的穩(wěn)定性。VPI仿真分析可得,通過(guò)調(diào)控兩個(gè)MZM之間光載波功率比與射頻信號(hào)功率比的取值,可以有效抑制大量的3IMD。理論推算可得其SFDR比DDMZM情況下提高了16.4dB,極大的提升了ROF鏈路的動(dòng)態(tài)范圍。與此同時(shí),其鏈路損耗相比單MZM情況下僅增加了0.42dB。文中還提出了基于多模干涉儀的串并聯(lián)馬赫增德?tīng)栒{(diào)制器(MMI-SPMZM),該結(jié)構(gòu)同樣可以生成OSSB調(diào)制格式光信號(hào),同時(shí)可以抑制更多的3IMD,并且相比MMI-DPMZM,該結(jié)構(gòu)降低了可控參數(shù)取值變化對(duì)ROF鏈路性能的影響。相比采用DDMZM的ROF鏈路,其SFDR提升了17.9dB,且鏈路損耗僅增加了0.42dB;相比采用MMI-DPMZM的ROF鏈路,MMI-SPMZM在保證其鏈路損耗不變的情況下,進(jìn)一步將其SFDR提高了1.5dB。所有仿真結(jié)果均與理論推導(dǎo)相一致。
[Abstract]:The revolution brought about by the information age has increased the convenience of people's daily life. At the same time, with the appearance of more and more mobile terminal products and the change of life style, People have higher requirements for the amount of information and the speed of obtaining information. Optical radio frequency (ROF) system combines the characteristics of high capacity of optical communication and high flexibility of wireless communication. In this paper, the photonic millimeter wave (MMW) technique in ROF link is analyzed and studied in detail. At present, the technique of generating single sideband (OSSB) millimeter wave based on external modulation is the most popular, because OSSB modulation scheme can effectively avoid the periodic power fading effect caused by dispersion in optical fiber transmission. And the frequency chirp phenomenon of direct modulation is overcome fundamentally by optical external modulation. The most commonly used electro-optic modulator (MZM) is simple in structure and low in cost. In this paper, a deep analysis is made of the dual-drive Mach ZM modulator (DDMZM), although the modulator can generate a single sideband millimeter wave in an optical manner. However, the dynamic range of ROF link (SFDR) is only 110.0dBBVPI simulation results show that a large number of third-order Intermodulation distortion (3IMD) will be produced in the modulation process. In this paper, several modulation structures to suppress nonlinear distortion are analyzed. Although the link SFDR can be improved to some extent, the use range of the micro-loop auxiliary Maher ZM (RAMZM) is very limited. It is very difficult to maintain the optimal performance of parallel Mach ZM (DPMZM). In order to reduce nonlinear distortion in modulation process and optimize ROF link performance, two new structures are proposed in this paper. In the MMI-DPMZM architecture based on multimode interferometer, two dual-drive MZM are used to generate OSSB modulated optical signals suitable for long-distance transmission. The power adjustable MMI is used to replace the Y-type splitter on the main MZM, which enhances the flexibility of the power allocation of the optical carrier and improves the stability of the performance. By adjusting the power ratio of optical carrier to radio frequency signal between two MZM, a large number of 3IMDs can be effectively suppressed. The theoretical calculation results show that the SFDR is 16.4 dB higher than that in DDMZM, and the dynamic range of ROF link is greatly improved. At the same time, the link loss increases only 0.42 dB compared with single MZM. A series-parallel MMI-SPMZM (MMI-SPMZM) based on multimode interferometer is also proposed, which can also generate optical signals in OSSB modulation format. At the same time, more 3IMDs can be suppressed, and compared with MMI-DPMZM, the structure reduces the influence of the change of controllable parameters on the link performance of ROF. Compared with the ROF link using DDMZM, the SFDR is increased by 17.9 dB, and the link loss is only increased by 0.42dB.Compared with the ROF link using MMI-DPMZM, the MMI-SPMZM can further increase its SFDR by 1.5dBunder the condition that the link loss remains the same. All the simulation results are consistent with the theoretical derivation.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN761

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