本文關(guān)鍵詞：密集型波分復(fù)用RoF系統(tǒng)的外差式信道選取與上變頻研究　出處：《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：光載無線通信(RoF)技術(shù)是滿足未來無線接入容量和頻帶資源需求的有效途徑。而在RoF系統(tǒng)中,結(jié)合密集型波分復(fù)用技術(shù)(DWDM)可以將調(diào)制到不同波長的信號復(fù)用到一根光纖中進(jìn)行傳輸,極大地提高通信容量。因此,本文圍繞密集型波分復(fù)用光載無線通信(DWDM-RoF),利用光外差探測實(shí)現(xiàn)下行鏈路中密集型波分復(fù)用信道的精準(zhǔn)選取以及頻率上變換。進(jìn)而針對OOK、QPSK、16QAM三種調(diào)制格式下ROF系統(tǒng),分別進(jìn)行了數(shù)值研究和實(shí)驗(yàn)研究。本論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)理論推導(dǎo)了 MZM外調(diào)制器的工作原理及單邊帶調(diào)制方式下的參數(shù)設(shè)置,進(jìn)而分析了外差探測中激光器間相位噪聲影響,并簡單介紹消除激光器間相位噪聲的方法。(2)針對OOK調(diào)制格式下的密集型波分復(fù)用RoF系統(tǒng)方案,在基站處利用外差探測和電濾波器,同時(shí)實(shí)現(xiàn)上變頻和DWDM信道選取。在此方案下,研究了兩種信號接收方案(包絡(luò)檢波非相干接收方案、電混頻相干接收方案),并對比分析了它們的性能。在此基礎(chǔ)上,分別研究了在單/多信道下,不同傳輸距離或不同傳輸速率下NRZ和RZ信號接收端眼圖及誤碼特性。最后,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了光信道間隔為15.25GHz的兩信道下,數(shù)據(jù)速率為1.25Gbit/sOOK信號經(jīng)過10km光纖傳輸,在接收端通過調(diào)節(jié)本振光實(shí)現(xiàn)信道選擇及上變頻功能。(3)在高階調(diào)制格式下的密集型波分復(fù)用RoF系統(tǒng)中,研究了外差探測過程中激光器間拍頻產(chǎn)生相位噪聲消除的方法。單信道下傳輸速率為1Gbit/s、中頻為3GHz的QPSK和16QAM信號通過單邊帶調(diào)制到光載波上,經(jīng)過10km光纖傳輸后,在接收端利用平方律檢波下變頻方案消除信號光和本振光之間的相位噪聲。接收端仿真得到的星座圖顯示該方案有效地消除了相位噪聲。進(jìn)而,在多信道傳輸仿真中設(shè)置:信道間隔為10GHz的四個(gè)光載波、數(shù)據(jù)傳輸速率為1Gbit/s、中頻為3GHz的QPSK/16QAM的信號。經(jīng)過10km光纖傳輸,結(jié)果顯示在多信道下該方法同樣能夠消除激光器之間的相位噪聲影響。此外,方案通過合理設(shè)計(jì)信道帶寬,可以有效提高系統(tǒng)頻譜利用率。
[Abstract]:Optical wireless communication (RoF) technology is an effective way to meet the future wireless access capacity and bandwidth resource requirements, while in the RoF system. Combined with intensive wavelength division multiplexing (DWDM), signals modulated to different wavelengths can be multiplexed into an optical fiber for transmission, which greatly improves the communication capacity. This paper focuses on dense wavelength division multiplexing optical wireless communication (DWDM-RoF). Optical heterodyne detection is used to accurately select the dense wavelength division multiplexing channel and transform the frequency in the downlink. Then the ROF system is designed in three modulation formats: OOKO QPSKO 16QAM. The main contents of this thesis are as follows: 1) the working principle of MZM external modulator and the parameter setting under single sideband modulation are derived. Furthermore, the effect of phase noise between lasers in heterodyne detection is analyzed, and the method of eliminating phase noise between lasers is introduced briefly. The scheme of intensive wavelength division multiplexing (RoF) system based on OOK modulation format is introduced. At the base station, heterodyne detection and electric filter are used to realize both up-conversion and DWDM channel selection. In this scheme, two signal reception schemes (envelope detection incoherent reception scheme) are studied. Their performances are compared and analyzed. On the basis of this, the single / multiple channel is studied separately. The receiver of NRZ and RZ signals with different transmission distance or different transmission rate has the characteristics of eye diagram and error code. Finally, the experimental results show that the optical channel spacing is 15.25GHz. The data rate is 1.25 Gbit / s OOK signal transmitted through 10km fiber. The channel selection and up-conversion function of the receiver are realized by adjusting the local oscillator at the receiving end in a high-order modulation format intensive wavelength division multiplexing (RoF) system. In this paper, the method of eliminating phase noise generated by laser beat frequency during heterodyne detection is studied. The transmission rate is 1 Gbit / s in single channel. If 3GHz QPSK and 16QAM signals are modulated to the optical carrier by single sideband and transmitted through 10km optical fiber. The phase noise between the signal light and the local oscillator is eliminated by the square law demodulation down-conversion scheme at the receiver. The constellation diagram obtained by the receiver simulation shows that the scheme effectively eliminates the phase noise. In the multi-channel transmission simulation, four optical carriers with 10GHz channel spacing are set, and the data transmission rate is 1Gbit / s. The signal of if 3 GHz QPSK/16QAM is transmitted by 10km fiber. The results show that the method can also eliminate the phase noise between lasers in multi-channel. The scheme can effectively improve the spectral efficiency of the system by reasonably designing the channel bandwidth.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.1

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本文編號：1414787