RoF系統(tǒng)功率設(shè)計(jì)及增益分配研究【開題報(bào)告】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告電子信息科學(xué)與技術(shù)RoF系統(tǒng)功率設(shè)計(jì)及增益分配研究一、選題的背景與意義無線通信經(jīng)歷了長期的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)全新的領(lǐng)域。人們所關(guān)注的焦點(diǎn)已從簡單的話音傳輸轉(zhuǎn)移到各種形式的媒體傳輸，而且越來越強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性、可靠性、安全性和簡便性。光纖通信作為有線通信領(lǐng)域中的先進(jìn)技術(shù)，在傳輸速率、傳輸帶寬、傳輸可靠性和介質(zhì)穩(wěn)定性等諸多方面都有著其它有線及無線系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢。隨著用戶數(shù)量的增加，無線頻段的局限性問題日趨嚴(yán)重。大容量的光網(wǎng)絡(luò)和靈活輕便的無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合自然而然成為了現(xiàn)今人們研究的重點(diǎn)。射頻光纖(RadiooverFiber,RoF)系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。RoF技術(shù)

2、將將光纖傳輸與無線接入相結(jié)合，可發(fā)揮各自的優(yōu)勢，揚(yáng)長避短。無線系統(tǒng)具有很大的機(jī)動(dòng)性和靈活性，但是受大氣和降雨等影響，傳輸距離和帶寬有限，光纖具有低損耗、高帶寬、不受無線頻率的干擾、便于安裝和維護(hù)、功率消耗小以及操作更具靈活等優(yōu)點(diǎn)，可以完成長距離傳輸，可以很容易地實(shí)現(xiàn)空分、波分和時(shí)分，能實(shí)現(xiàn)大容量、低成本的射頻信號(hào)有線傳輸和超寬帶無線接入。因此，RoF技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢和生命力。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：本課題主要研究的是RoF系統(tǒng)功率設(shè)計(jì)及增益分配，首要了解的是RoF系統(tǒng)的基本原理及其系統(tǒng)構(gòu)架。典型的光波毫米波無線通信系統(tǒng)如圖一所示，基站與中心站通過光纖

3、連接，在中心站，對光載波進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制得到光信號(hào)，經(jīng)光纖傳送到基站，由光電探測器對光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，獲得基站所需的信號(hào)，放大后通過天線發(fā)射到移動(dòng)終端。在上行鏈路，基站將接收到移動(dòng)終端的信號(hào)，經(jīng)過處理，經(jīng)調(diào)制后送回到中心站進(jìn)行處理。為了簡化基站結(jié)構(gòu)，信號(hào)處理工作幾乎都在中心站完成，包括多路交換,路由,頻率上下傳及頻率管理,完成E/O的轉(zhuǎn)換和濾波功能。而基站只實(shí)現(xiàn)O/E轉(zhuǎn)換、濾波、放大以及無線信號(hào)發(fā)射和接收。天線下行鏈路中心站基站上行鏈路圖一RoF光傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)色散是影響光毫米波ROF通信的一個(gè)重要因素。利用強(qiáng)度調(diào)制所得到的射頻光載波，實(shí)際上是一個(gè)在光頻上含有載波和兩

4、個(gè)邊帶的雙邊帶信號(hào)。雙邊帶調(diào)制信號(hào)的功率惡化的原因是光纖鏈路長度、調(diào)制頻率、光纖色散參數(shù)的影響，上下邊帶經(jīng)過光纖傳輸時(shí)，其相位對于中心載波產(chǎn)生了不同相移。通過接收機(jī)光電轉(zhuǎn)換的過程中上下邊帶分別與中心載波拍頻產(chǎn)生了相位差，該相位差直接導(dǎo)致毫米波信號(hào)的功率惡化。因此，如果將光波在接收機(jī)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換前將中心載波濾出，僅采用上下邊帶進(jìn)行拍頻產(chǎn)生雙倍于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的毫米波電信號(hào)，由于上下邊帶受到的光纖色散導(dǎo)致的相移量相同，其拍頻后能有效地消除相位噪聲的影響。另外，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整相位調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的幅度能夠有效地抑制產(chǎn)生的光毫米波的高階邊帶，從而減輕了毫米波信號(hào)在光纖傳輸過程中受到的

5、色散影響。擬解決的主要問題是對RoF系統(tǒng)中光器件光功率的設(shè)計(jì)、無線傳輸部分電功率的估計(jì)以及對上行鏈路重要接收點(diǎn)的信噪比分析，實(shí)現(xiàn)對射頻光纖(RoF)系統(tǒng)的功率設(shè)計(jì)、計(jì)算及分配。通過系統(tǒng)的功率分配設(shè)計(jì)，對RoF系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性、合理性和穩(wěn)定性做出必要的分析。三、研究的方法與技術(shù)路線：首先，通過分解RoF系統(tǒng)各個(gè)模塊，了解各個(gè)模塊的功能，通過綜合各個(gè)模塊了解整個(gè)RoF系統(tǒng)的工作原理。RoF系統(tǒng)框圖其次，通過數(shù)學(xué)運(yùn)算，計(jì)算出RoF中各個(gè)支路中各點(diǎn)的功率，還有各個(gè)地方的損耗和增益分配，通過系統(tǒng)的功率分配設(shè)計(jì)，對RoF系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性、合理性和穩(wěn)定性做出必要的分析，建立實(shí)用的Ro

6、F系統(tǒng)。四、研究的總體安排與進(jìn)度：1、2010年11月至2010年12月：搜集資料、開題報(bào)告2、2010年12月至2011年01月：文獻(xiàn)翻譯、文獻(xiàn)綜述3、2011年02月至2011年04月：RoF系統(tǒng)功率設(shè)計(jì)及增益分配的理論分析4、2011年04月至2011年05月：寫畢業(yè)論文以及修改五、主要參考文獻(xiàn)：[1]龍海，劉鵬．全雙工光纖無線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究[J]．通信技術(shù)．2009年第05期，第42卷；[2]潘英華，林如儉，修明磊．60GHz毫米波ROF系統(tǒng)的光源研究[J]．光通信技術(shù)，2006年第11期；[3]章偉飛．ROF系統(tǒng)60GHz毫米波產(chǎn)生方法的研究,現(xiàn)

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