光載無線（RoF）通信系統(tǒng)融合了光纖和無線兩種通信系統(tǒng)各自的優(yōu)點,既具有高帶寬、低損耗、抗電磁干擾等特性,又支持隨時隨地便攜式接入,因此,RoF系統(tǒng)在光纖無線接入網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景�；诠馔獠罴夹g(shù)的RoF系統(tǒng)在射頻信號的產(chǎn)生以及系統(tǒng)的可調(diào)諧性、可擴展性方面展現(xiàn)了獨特的優(yōu)勢,引起學者們廣泛的研究。通常來說,在RoF系統(tǒng)中,下行鏈路比上行鏈路要求更大的帶寬和更高的通信速率,因此,如何構(gòu)建RoF下行鏈路以提供更出色的性能顯得尤為重要。光外差RoF下行鏈路當前正面臨著傳輸距離、系統(tǒng)成本、系統(tǒng)容量和系統(tǒng)能效等幾個方面的挑戰(zhàn)。為了應對這些挑戰(zhàn),本文基于光外差RoF下行鏈路,研究了不同的調(diào)制和檢測技術(shù),重點圍繞單邊帶調(diào)制、基于單個雙驅(qū)動馬赫–曾德爾調(diào)制器（DD-MZM）的光正交調(diào)制和解調(diào)以及基于抑制載波的功率探測等關(guān)鍵技術(shù),進行了深入的理論分析、仿真和實驗研究。本論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新工作如下:1.光外差RoF鏈路單邊帶調(diào)制技術(shù)研究針對光外差RoF鏈路,建立了單邊帶調(diào)制理論模型。在DD-MZM和基于MZM的IQ調(diào)制器的基礎(chǔ)上,研究了三種單邊帶調(diào)制方案,詳細分析了各自的優(yōu)缺點。此外,... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

一種基于RoF鏈路的智能通信網(wǎng)絡(luò)[18]

第二章光外差RoF鏈路單邊帶調(diào)制技術(shù)研究37略。雖然在光纖傳輸情況下，色散效應會加劇SSBI[156]，但是從這里的結(jié)果來看，對于5Gbaud16-QAM信號傳輸100km光纖的情況來說，整體SSBI對系統(tǒng)性能的影響依然有限。因此，當采用推推模式IQ-MZM單邊帶調(diào)制方案（或DD-MZM單邊帶調(diào)制方案）時，SSBI影響較小因此接收端無需采用SSBI消除技術(shù)。圖2-15推推模式和推挽模式IQ-MZM兩種單邊帶調(diào)制方案誤比特率隨接收光功率變化曲線。右側(cè)插圖(a)~(d)分別是標注的對應點處16-QAM信號的星座圖另一方面，對于推挽模式IQ-MZM單邊帶調(diào)制方案，從式（2-24）可知SSBI對系統(tǒng)性能的影響不可忽略。從圖2-15中可以觀察到，在采用KK算法消除SSBI后，誤比特率基底從不采用KK算法的1×102降低到1×105左右，有近三個數(shù)量級的改進，圖2-15插圖(c)和(d)的星座圖直觀地展示了KK算法帶來的性能改善。對比這兩種IQ-MZM單邊帶調(diào)制方案，在采用KK算法消除SSBI后，在7%開銷硬判決前向糾錯（HardDecisionForwardErrorCorrection,HD-FEC）閾值下（對應的誤比特率為3.8×103），推挽模式性能明顯勝過推推模式，它能把該閾值下最低要求的接收光功率降低約5dB。接收機靈敏度的改善主要有兩方面原因：其一是較低的最優(yōu)CSPR提高了系統(tǒng)對AWGN的容忍度；其二是KK算法有效地消除了較低的CSPR帶來的較大的SSBI。2.3.3不同單邊帶調(diào)制方案的成本及復雜度分析評估一個方案的優(yōu)劣，兩個重要的因素便是其成本和復雜度。在成本上，由于DD-MZM僅用到一個MZM，相對于需要兩個MZM和一個移相器的IQ-MZM來說，調(diào)制器成本可以減少一半以上。因此，DD-MZM單邊帶調(diào)制方案比兩種IQ-MZM單邊帶調(diào)制方案具有更低的成本。而在操作復雜度上，推推模式IQ-MZM單邊帶調(diào)制方案相對于另外兩種方案來說具有較寬的直流漂移?

電子科技大學博士學位論文50位噪聲的補償。這一點也可以通過圖3-9的插圖得到證實，插圖(a)、(b)和(c)分別展示了接收光功率為-34dBm處三種方案接收端解調(diào)后QPSK信號的星座圖。在無RFP補償相位噪聲時，星座圖中QPSK各星座點由于相位噪聲導致的旋轉(zhuǎn)而形成一個圈，當采用任一種RFP相位噪聲補償方案后，星座圖中呈現(xiàn)了清晰的星座團點。相對來說，改進的RFP-CSM相位噪聲補償方案要勝過傳統(tǒng)的RFP-CWM相位噪聲補償方案，主要歸因于前者不受二階NLD影響以及更少的帶內(nèi)噪聲。在7%HD-FEC閾值條件下，RFP-CSM方案相對于RFP-CWM方案能把最低要求的接收光功率降低約1.2dB。圖3-9采用和不采用RFP相位噪聲補償方案誤比特率性能對比。插圖(a)~(c)分別是標注的對應點處QPSK信號的星座圖以上結(jié)果表明，在基于DD-MZM單邊帶調(diào)制的光外差RoF鏈路中，相對于傳統(tǒng)的RFP-CWM相位噪聲補償技術(shù)，提出的RFP-CSM相位噪聲補償技術(shù)能夠提供更高的頻譜效率和更好的系統(tǒng)性能。為了進一步研究提出的RFP-CSM相位噪聲補償技術(shù)對信號調(diào)制格式的兼容性和對激光器相位噪聲的容忍性，在兩種不同線寬本振激光器的情況下，分別給出了1.25GbpsQPSK、2.5Gbps16-QAM和3.75Gbps64-QAM三種信號調(diào)制格式的誤比特率與接收光功率關(guān)系曲線，結(jié)果如圖3-10所

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