面向?qū)拵o線通信的微波光子上變頻技術(shù)研究.pdf

1、隨著無線通信容量和傳輸速率需求的增加，傳統(tǒng)微波通信系統(tǒng)面臨著很大的技術(shù)挑戰(zhàn)，高頻微波信號傳輸損耗高，電磁兼容性差等問題日益嚴重，而微波光子學技術(shù)可以有效地解決上述問題。微波光子學作為一個典型的交叉學科產(chǎn)物，具有無線通信和光子技術(shù)兩方面的優(yōu)勢，被廣泛的應用在下一代寬帶無線接入網(wǎng)絡、雷達、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡、電子對抗系統(tǒng)中。
　　而微波光子變頻作為其中的一個重要技術(shù)，能夠在光域上實現(xiàn)超寬帶變頻，并且具有降低電磁干擾、能夠?qū)崿F(xiàn)遠距

2、離傳輸?shù)葍?yōu)點。本論文從微波光子變頻這一重要技術(shù)入手，詳細地分析和論證了微波光子變頻在現(xiàn)代通信、智能交通系統(tǒng)以及微波光纖傳輸系統(tǒng)中的重要意義，之后通過對微波光纖傳輸系統(tǒng)的理論分析，優(yōu)化了微波光子變頻系統(tǒng)的變頻性能;并結(jié)合波分復用技術(shù)，設計了微波光子多頻變頻系統(tǒng)。
　　本論文主要完成了以下工作:首先，對微波光子變頻技術(shù)應用背景以及技術(shù)特點進行了詳細地介紹，指出了微波光子變頻在現(xiàn)代信息技術(shù)領域中良好的應用前景;其次，對微波光子變頻系統(tǒng)進

3、行了模擬建模，并分析了系統(tǒng)各個變量對變頻性能的影響，在此基礎上，對光子變頻系統(tǒng)增益、載噪比劣化（小于1dB）、誤差矢量幅度(小于17.5％rms)、雜散抑制比（大于50dB）等關鍵指標進行分析評價;再次，設計了一種采用級聯(lián)調(diào)制的微波光子變頻系統(tǒng)，結(jié)合系統(tǒng)模型，對系統(tǒng)通信性能進行分析和優(yōu)化，通過實驗驗證，優(yōu)化后系統(tǒng)增益達到-13dB，在滿足變頻系統(tǒng)指標的情況下，最小輸入中頻信號為-28dBm，雜散抑制比為65.737dB，實現(xiàn)了對微波光子

4、變頻系統(tǒng)的優(yōu)化;最后，將變頻技術(shù)與波分復用技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了多頻變頻系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明，在保證良好的通道一致性的條件下，系統(tǒng)變頻增益為-10.5dB。在1Mbps時，輸入中頻信號動態(tài)范圍為30dB左右，有著良好的通信性能。對于EVM值，有著相似的結(jié)果;為了探究變頻方案的實用性，結(jié)合中心站與基站之間的信道情況，采用30km光纖進行信號傳輸，達到了預期效果。論文中的變頻方案，有著良好的應用性，為未來的通信業(yè)務提供了一種低成本、高穩(wěn)定性、超大