单边带调制ROF链路中交叉相位引起的非线性串扰

现代通信系统知到章节测试答案智慧树2023年最新重庆大学第一章测试1.最基本的通信系统构成模型中没有噪声和干扰。

（）参考答案:错2.在贝尔电话中，话筒把声音变为原始电流，电流在导线中传输，听筒把接收到的电流转换为声音消息。

（）参考答案:对3.无线广播最重要的技术就是调制技术。

（）参考答案:对4.经过调制，相当于把消息信号的频谱从零频率附近搬移到较高的频率处。

（）参考答案:对5.香农说，“通信的基本问题就是在一点准确地或近似准确地再现另一点所选择的消息”（）参考答案:对第二章测试1.电话通信系统需要把单极性不归零码码变换为单极性归零码来进行传输。

（）参考答案:错2.为保证时分多路复用系统正常工作，收、发端旋转开关必须不一定要同相。

（）参考答案:错3.PCM30/32 的帧长是64ms。

（）参考答案:错4.采用键控法产生 2ASK 是用基带信号去控制开关电路。

（）参考答案:对5.采用模拟法产生 BPSK 信号是用单极性码去调制载波可以得到BPSK 信号。

（）参考答案:错第三章测试1.微波可细分为分米波、厘米波和毫米波。

（）参考答案:对2.电磁波沿直线传播，地球表面是个曲面，天线架高有限，因此当通信距离超过一定数值时，电磁波传播将受到地面的阻挡。

（）参考答案:对3.电磁波在空间中传输会有损耗，而频率越大，损耗也就越大。

（）参考答案:对4.发信机的作用是将中频线输入的中频信号通过中频放大，上变频变为射频信号，然后采用射频放大和滤波后耦合进天线；收信机把从天线中耦合进来的射频信号进行滤波和射频放大，然后通过下变频变为中频信号，最后通过中频放大后利用中频线把它送入中频解调器。

（）参考答案:对5.发信机产生导行波即高频振荡电流，然后经馈电设备耦合进发射天线，最后发射天线将高频电流转化为电磁波并辐射出去，接收天线和收信机完成相反的功能，这就是天线的作用。

（）参考答案:对第四章测试1.实际上卫星可能还会受月球、太阳或者其它行星的引力影响，地球不是理想的球体。

基于布里渊散射的单边带调制RoF 传输系统沈一春 金晓峰 章献民浙江大学信息与电子工程学系，杭州310027在移动通信系统中，RoF (Radio over fiber)系统由于其低成本，易安装，高速宽带等优点，近些年来，引起人们越来越多的研究兴趣[1]。

由于日益增长的宽带移动通信的需要和在较低频段的拥挤，RoF 系统中的无线频率也越来越多地从低频向高频发展，以提供更大的传输容量和更快的传输速率。

然而，在长距离高频微波RoF 系统中，传统的光载波双边带调制会引起严重的色散问题，这大大降低了系统性能。

对此，人们提出如光纤光栅、FP 腔滤波器、双电极MZM 调制器结合耦合器等等实现单边带调制，以减少色散影响，但这带来光栅色散、高插入损耗、RoF 系统的成本增加等问题[2-4]。

本文利用光纤中的受激布里渊散射效应不仅仅实现了11GHz RoF 系统的单边带调制，而且对携带信息的单边带进行了放大。

与传统的双边带调制RoF 系统相比，减小了色散带来的影响，有效地提高了系统性能。

受激布里渊散射（SBS ）是光纤中常见的非线性效应，SBS 过程是泵浦波、斯托克斯波通过声波进行的非线性作用，泵浦波通过电致伸缩产生声波，然后引起介质折射率的周期性调制。

泵浦引起的折射率光栅通过布拉格衍射泵浦光，产生了频率下移的斯托克斯波，布里渊频移为：p A B nv v λ/2=(1)式中，A v 为光纤中声速，n 为在泵浦波长p λ处的折射率。

在光纤通信中，通常工作波长为1550nm ，这时产生的布里渊频移约为11GHz 。

在RoF 系统中，将微波调制为布里渊频移，同时反向输入与光载波频率相同的泵浦波，调制后的信号与泵浦波会产生SBS 效应，如图1所示。

图中0v 为泵浦波p λ对应的光频率，m f 为调制布里渊频移大小的微波频率。

左端入射调制信号的载波上边带比右端入射光频差为一个布里渊频移，这时上边带会和右端入射光发生SBS 作用，调制信号的上边带作为泵浦光，入射光作为斯托克斯光，这样调制信号的上边带就会将能量转移给入射光，从而实现了信号的单边带调制而调制信号的下边带与入射波的频偏也是一个布里渊频移，相应的入射光作为泵浦波，下边带就为斯托克斯波，因而入射波会把能量转移给下边带，从而实现了单边带的有效放大。

移动通信试题库-填空题 1、移动通信中多址方式的基本类型有 、 、 。

答案：FDMA ，TDMA ，CDMA第四章第一节：多址技术 难度：易2、数字调制中，为实现“窄带”的要求，已调信号的相位在码元转换时刻应该 ，而且已调信号的射频包络应该 。

MSK 信号的调制指数为h= 。

答案：连续且平滑 ，恒定 。

0.5 。

第二章第二节：数字频率调制 难度：较易 3、移动通信系统内部干扰主要有 、 、 三种。

答案：邻道干扰 、 同频道干扰 、 互调干扰第三章第三节：干扰 难度：较易4、移动通信中，快衰落是由 引起的，服从 分布；慢衰落是由 引起的，服从 分布。

答案：多径效应 ， 瑞利； 阴影效应和气象条件, 正态(高斯)第三章第一节：移动通信的电波传播 难度：较易5、已知小区半经为r 0， 区群小区数为N ， 则同信道小区中心间距应为D=小区天线激励方式分为 和 。

答案：03r N , 中心激励 和 顶点激励 。

第四章第二节：区域覆盖和信道分配 难度：中6、GSM 系统的工作频段是上行 下行 。

采用的多址方式是 。

GSM 系统采用的调制技术是 。

答案：890～915MHz, 935～960MHz ，TDMA/FDMA ， GMSK第五章第三节：GSM 信道配置 难度：较难7、GSM 系统中，克服信号传输过程中引入的时延差的方是；克服多经传播引入的码间干扰的方法是 。

答案：在突发脉冲序列中设置保护时间 ；在突发脉冲序列中设置自适应均衡序列第五章第三节：GSM 信道配置 难度：难 8、CDMA 系统中，正向信道包括 、 、 、。

反向信道包括、。

CDMA中采用正向功率控制是为了减少；采用反向功率控制是为了。

答案：导频信道、同步信道、寻呼信道、正向业务信道、反向业务信道、反向接入信道 . 多址干扰；远近效应第六章第二节：CDMA数字蜂窝网通信系统难度：难9、第三代移动通信系统的主流技术是。

被国际电信联盟ITU采纳的第三代移动通信系统的标准主要有、、。

通信行业督导技能资格考试试题题库名词解释1）乒乓效应乒乓效应指处在两个小区边界旳移动顾客在通话时, 手机会在两个小区之间进行频繁地切换。

乒乓效应轻易导致掉话, 导致信令负荷增长, 此外对话音质量有影响。

2）孤岛效应孤岛效应是覆盖性问题。

当基站覆盖大型水面或多山地区等特殊性地形时, 由水面或山峰地区旳反射, 使目前基站在原覆盖范围内不变旳基础上, 在很远处出现“飞地”, 而与之切换旳相邻基站却因此阻挡覆盖不到, 这样就导致“飞地”与相邻基站之间没有切换关系, “飞地”因此成为孤岛。

3）多径效应电波除了直接传播外, 碰到障碍物, 例如, 山丘、森林、地面或楼房等高大建筑物, 还会产生反射。

因此, 抵达接受天线旳超短波不仅有直射波, 尚有反射波, 这种现象就叫多径效应。

4）导频污染激活集E C/I O旳比值不小于－14dB旳PN个数不小于4。

5）阴影效应:移动无线通信信道传播环境中旳地形、建筑物及其他障碍物对电波传播途径旳阻挡而形成旳电磁场阴影效应。

6）呼吸效应7）呼吸效应指小区覆盖范围是动态旳, 当两个小区负荷一轻一重时, 负荷重旳小区通过减小导频发射功率, 使本小区旳边缘顾客由于导频强度不够而切换到相邻旳小区, 使负荷分担, 相称于增长了容量。

8）远近效应9）远近效应就是当基站同步接受到两个不一样移动台发来旳信号时, 由于两个移动台频率相似, 则距离基站近旳移动台信号产生严重干扰, 就是远近效应。

10）多勒效应11）在移动通信中信号旳相位不停变化, 产生附加频移, 这种频移称为多普勒效应。

表征天馈系统辐射能量旳一种参数。

一般天馈回波损耗不不小于－14dB。

10）小区重选移动台选择小区后, 在多种条件不发生重大变化旳状况下, 移动台将停留在所选旳小区中, 同步移动台开始测量邻近小区旳BCCH载频旳信号电平, 记录其中信号电平最大旳6个相邻小区, 并从中提取出每个相邻小区旳各类系统消息和控制信息, 在满足一定旳条件时, 移动台将从目前停留旳小区转移到另一种小区, 这个过程称为“小区重选”。

论文题目：ROF通信技术以及基于RF调制的光标记交换技术中若干关键问题的研究作者简介：马健新，男，1977年5月出生，2004年9月师从北京邮电大学余重秀教授，于2007年9月获得博士学位。

中文摘要近年来的全球信息化浪潮使人们对通信系统的容量和质量的需求迅速提高，以光纤接入为代表的有线接入虽然能够提供很大的带宽，但是终端的移动性受到限制，而无线通信由于其接入的灵活性和移动性更受用户的欢迎。

但目前低频无线通信系统的带宽较窄并且频谱资源已经相当拥挤，无法满足未来的移动多媒体、流媒体等宽带业务需求，提高无线接入系统传输容量的有效途径是利用带宽资源丰富的高频无线电波。

灵活方便的宽带无线接入正在成为未来通信的主要发展方向，特别是像北京这样高度信息化的大都市更是倍加关注。

40-70GHz的毫米波可以承载速率达Gbit/s数据信号，而且频谱资源丰富。

该频段的无线信号适于组建具有较高频谱空间复用率的微小蜂窝无线通信系统，因此它将是未来Gbit/s的宽带无线接入首选的频段。

然而，高频无线信号的传输问题和高频设备的高昂价格严重制约着这类无线系统的应用。

融合光纤通信和移动通信技术优点的光载射频（ROF）通信技术是实现宽带无线信号传输的有效手段，该技术利用光纤的几乎无限的带宽资源和低损耗优势，使多路宽带无线信号的传输距离达数十公里，并可以将原来放置在基站的高频设备转移到中心站实现资源共享，进而可对数量庞大的基站的结构和功能（光电、电光转换和天线收发是必备功能）进行简化，降低系统成本。

同时在ROF系统中采用光学方法产生毫米波信号，可以简化基站和中心站的结构。

因此，基于ROF技术的无线通信系统能够使宽带无线接入的实现更加容易。

基于ROF技术的无线通信系统具有明显优势，它不仅可用于宽带无线接入，而且在车载移动通信、热点地区和室内覆盖、雷达信号传输等方面有广阔的应用前景。

构建城域宽带网、建设覆盖城乡的信息服务体系已列为北京市信息化发展规划以满足未来对宽带接入需求，以ROF技术为基础的无线宽带接入能够提供更大的接入带宽和灵活性，可以为北京市城域宽带网的无线接入部分提供技术支撑。

单边带通信原理单边带通信原理是一种用于传输信息信号的通信技术。

它的设计目标是在一定频带范围内传输信号，同时将其他频带的信号滤除。

这种技术在通信系统、无线电和信号处理领域中得到了广泛的应用。

在单边带通信中，首先通过调制技术将输入信号调制到较高的频率范围内。

然后，使用带通滤波器滤除不需要的频带部分，只保留需要的频率范围。

解调接收端将滤波后的信号解调为原始信号。

单边带通信的工作原理可以通过以下步骤概括：1. 输入信号调制：使用调制器将输入信号调制到高频范围。

调制技术可以是调幅、调频或者其他调制方式。

2. 带通滤波：通过带通滤波器滤除不需要的频带部分。

带通滤波器根据需求的频率范围设置上限和下限，从而只允许通过指定的频率范围内的信号。

3. 解调接收：在接收端，解调器将滤波后的信号解调为原始信号。

解调技术根据调制方式选择相应的解调算法。

单边带通信具有以下优点：1. 高效利用频谱资源：通过带通滤波器滤除不需要的频带，单边带通信可以更加有效地利用频谱资源。

这可以增加通信系统的容量和可靠性。

2. 抗干扰能力强：通过滤除不需要的频带，单边带通信可以减少干扰信号的影响，提高抗干扰能力。

这对于无线通信和电信号处理非常重要。

3. 节省能量和提高传输距离：由于只传输需要的频率范围内的信号，单边带通信可以节省能量并提高传输距离。

这对于电池供电设备和远距离通信非常有利。

单边带通信通过调制和滤波技术实现了信息信号的传输，并具有高效利用频谱资源、抗干扰能力强以及节省能量和提高传输距离等优点。

这种通信技术的应用广泛，对于现代通信系统的设计和实现具有重要的意义。

微波光子技术的研究进展李海鸥;李思敏;陈明;陈辉【摘要】Microwave photonics technology, a new and hot research area, is combined both microwave technologies and photonics technologies. It includes all the advantages of the two kinds of system, for example, the flexibility for the wireless microwave system and the huge communication capacitance, low-losses and electromagnetic interference isolation and so on for photonic systems. The basic concepts and several key techniques are introduced. Also, the applications of the microwave photonics technologies are demonstrated and futuristic research for microwave photonics is prospected.%微波光子技术是融合微波技术和光子技术的一门新兴前沿技术,它集成了无线通信的灵活性和光通信的大容量特性、低损耗和抗电磁干扰等特性而迅速成为研究热点.介绍了微波光子系统的基本构想和几种关键技术,回顾和展望微波光子技术的应用以及未来的研究动向.【期刊名称】《光通信技术》【年(卷),期】2011(035)008【总页数】5页(P24-28)【关键词】微波光子;光载无线;光生微波【作者】李海鸥;李思敏;陈明;陈辉【作者单位】桂林电子科技大学,广西桂林541004;桂林电子科技大学,广西桂林541004;桂林电子科技大学,广西桂林541004;桂林电子科技大学,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TN929.180 引言近年来，随着新用户和带宽需求的不断增加，光网络建设无处不在。

双平行马赫-曾德尔调制器的单边带RoF系统刘香玲;韩鹍;李建东;岳鹏【摘要】In the radio over fiber(RoF) system, the difference in power between optical carrier and optical sideband is large using the conventional optical single sideband with carrier (OSSB + C) modulation, resulting in lower receiver sensitivity. An improved method to generate OSSB+C signals is thus proposed based on the dual-parallel Mach-Zehnder modulator( MZM). By adjusting the direct current voltage of the MZM, the balanced power between the optical carrier and optical sideband is obtained for any modulation index, I.e. , the value of the carrier-to-sideband ratio(CSR) is OdB which is optimum. Simulation results show that the receiver sensitivity could be improved by as large as 7. 8dB for the small modulation indexes, while about 0. 7 dB to 1. 1 dB for the medium and large modulation indexes. In addition, the influence of the drift of direct current bias voltage on the CSR and receiver sensitivity is also analyzed by simulation. The results show that if the bias drift is controlled within the range of 5%, the receiver sensitivity degrades a little, and the RoF system based on the proposed technique has the better robustness.%在光纤承载射频(RoF)系统中,传统单边带调制(OSSB+C)产生的光载波分量和光边带分量之间功率差较大,导致接收灵敏度较低.为此提出了一种利用双平行马赫-曾德尔调制器(MZM)产生OSSB+C信号的改进方法.通过调节该MZM 调制器的直流偏压,对于任意调制指数,光载波分量和光边带分量之间的功率都能够平衡,得到最优的0dB载边比(CSR).仿真结果表明,对于小调制指数,接收灵敏度的改善高达7.8dB；对于其他情况,接收灵敏度改善0.7～1.1 dB.另外,还仿真分析了直流偏压漂移对载边比和接收灵敏度的影响.结果显示,如果将偏压漂移控制在5％范围内,则接收灵敏度下降幅度甚小,因而基于所提出方法的RoF系统具有较好的稳定性.【期刊名称】《西安电子科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(039)002【总页数】7页(P1-7)【关键词】光通信;光纤承载射频;光调制;马赫-曾德尔调制器;载边比【作者】刘香玲;韩鹍;李建东;岳鹏【作者单位】西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室,陕西西安710071;西安通信学院指挥信息系统系,陕西西安710106;西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室,陕西西安710071;西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室,陕西西安710071【正文语种】中文【中图分类】TN929.11光纤承载射频(Radio over Fiber,RoF)是近年来随着急剧增长的无线带宽需求而新兴发展起来的一种无线接入技术.RoF技术结合光纤通信和无线通信技术的优势,以光纤代替金属导线来传送宽带无线信号,能够拉近用户和基站的距离,实现超过Gbit/s的无线业务通信[1-4].光学方式产生毫米波信号是RoF系统的关键技术之一.迄今为止,已提出的毫米波的光学产生方式有很多种,其中通过外调制器获得具有载波分量的单边带(OpticalSing Sideband with Carrier,OSSB+C)光信号的作法备受青睐.单边带光信号有很多优点,例如不受周期性传播衰落效应的影响,信道带宽只有普通强度调制信号带宽的一半,以及容易应用到波分复用的RoF系统中等[5-8].但是,通过单边带调制产生的光信号中的光载波分量过大,光载波和光边带的功率之差,即载边比(Optical Carrier to Sideband Ratio, CSR),高达20 d B,导致光接收恢复出的电信号中直流部分占了很大的比重,整个系统的光接收灵敏度较低.有研究指出,减小单边带信号的载边比可以提高光接收机灵敏度,并且当载边比为0 d B时,光接收灵敏度达到最高[7,9-10].因此,研究者们通过光滤波器部分抑制光载波或半导体放大器放大光边带来达到提高CSR的目的[10-13].但是这些方法需要复杂的控制系统,增加了系统的复杂性.文献[14-15]利用集成马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator,MZM)来产生具有较理想载边比的光单边带信号.但是,当调制指数较小时,文献[14]并不能实现最优的0 dB载边比;在文献[15]中,对于任意调制指数都可生成具有最优0 d B载边比的单边带信号,但是在小调制指数和中调制指数的情况下,系统的稳定性不理想.双平行马赫-曾德尔调制器具有结构紧凑和可控参量较多等特点,已经被广泛应用到RoF系统中[16-17].笔者提出一种利用双平行MZM来生成单边带信号的方法,通过调整该调制器中的直流偏压,对于任意调制指数,单边带信号均可达到最优0 dB 载边比,系统性能得到提高;还分析讨论了集成MZM的直流偏压漂移对单边带信号载边比以及接收灵敏度的影响.1.1 传统单边带调制方法传统的单边带调制利用双臂MZM实现,如图1所示.设从激光器输出的连续光波为E0exp(jω0t),E0和ω0分别是光载波的振幅和角频率.驱动MZM的两路RF信号有π/2的相位差,分别表示为VRFcos(ωRFt)和VRFcos(ωRFt+π/2),其中VRF是每路RF信号的振幅,ωRF为RF信号的角频率.MZM的分光比和合波比均是0.5,直流偏压设置在正交点Vπ/2处,Vπ为开关电压.从MZM调制器输出的单边带信号的表达式为定义调制指数m=VRFπVπ,当调制指数较小时,二阶及以上高次谐波的幅度较小,可以忽略不计;当调制指数较大时,高次谐波的幅度较大,不可忽略,需要用光带通滤波器进行抑制.所以式(1)简化为其中Jn(n=0,1)为第1类n阶贝塞尔函数.式中的第1项表示的是光载波分量,第2项表示的是光边带分量,两个分量之间的频率间隔就是RF本振的频率.如果RF信号的频率采用毫米波,那么这种调制方法就把毫米波信号搬移到了光波频段.根据式(2),从双臂MZM输出的单边带信号的光载波和光边带的功率之比(CSR)为可以看出,传统单边带调制生成的光单边带信号的载边比受到调制指数的限制,进而影响到RoF系统的性能.1.2 提出的单边带调制新方法笔者提出的利用双平行MZM来实现改进单边带调制的原理如图2所示.双平行MZM由两个子MZM和一个主MZM构成,其中两个子MZM内嵌在主MZM的两个调制臂上.驱动双平行MZM的4个臂上的电信号表示为式中,.设置两个子MZM的直流偏压均为Vπ/2,主MZM的直流偏压为VDC,则从双平行MZM输出的光信号的表达式如下:从式(6)可以看出,与式(2)类似,如果不考虑二阶以上谐波,输出信号仅包含光载波和-1阶边带,即得到光单边带信号;在式(7)中,相位φDC由主MZM的直流偏压VDC 决定,并且φDC影响到单边带信号的功率.光单边带信号的表达式可以简化为因此,从双平行MZM输出的单边带信号的载边比(CSR)为可以看出,当调制指数为某固定值时,CSR由相位φDC决定.在RoF系统中,当使用传统单边带调制来产生光信号时,若调制指数固定为某一值,则单边带信号的CSR也随之固定,这一点在式(3)已经得到验证;只有当m=1.16时,单边带信号的CSR才能达到最优的0 d B值[7].根据式(9),利用文中提出的双平行MZM产生的光单边带信号的载边比与调制指数和相位φDC均有关系.图3给出了不同调制指数时CSR随相位φDC的变化情况.图3(a)、3(b)和3(c)分别代表了单边带调制中典型小、中和大调制指数3种情况[18].可以发现,在这3类调制指数下,载边比都能够达到最优的0 dB值;对于每个调制指数,当载边比为0 dB时,对应的最优相位φDC有两个,分别处于区间[-90°,180°]和[180°, 270°]内.根据计算,当最优相位在区间[-90°,180°]时,光载波和一阶边带的功率均比最优相位在[180°,270°]中的大.所以,在后面的仿真中,选择在区间[-90°,180°]内的最优相位进行分析.为进一步分析文中提出的单边带调制方法的RoF系统性能,进行了仿真研究,仿真系统的结构如图4所示.在中心站激光器产生的连续光波对双平行MZM进行驱动.数字基带信号的类型选择长度为27-1的非归零编码的伪随机序列,速率为2.5 Gbit/s.基带信号以DPSK方式调制到40 GHz的毫米波信号上,已调RF信号加载到双平行MZM的微波输入口上.生成的光单边带信号经过掺铒光纤放大器(Erbium-Doped Optical Fiber Amplifier,EDFA)放大后进入标准单模光纤(Single ModeFiber,SMF)进行传输.光检测器(PhotoDiode,PD)是典型的平方律器件,输入的光毫米波信号的载波分量与边带分量在这里进行拍频,输出的电信号经中心频率为40 GHz的带通滤波器(Band-Pass Filter,BPF)后获得RF信号.携带数据的RF信号进入差分解调器进行解调,解调出的基带信号送至误码测试仪(Bit-Error-Rate Tester,BERT)进行误码分析.RoF系统的主要仿真参数为:LD输出波长(频率)为1 553.6 nm(193.1 THz),LD输出功率为0 d B,LD 3 d B线宽为10 MHz,MZM开关电压为5 V,光纤损耗为0.2 d B/km,光纤色散系数为17 ps/(nm·km),光纤非线性系数为2.6×10-20m2/W,PD响应度为1 A/W.为了清晰地看出光单边带信号中光载波和光边带的功率对比关系,首先对毫米波信号不携带数据的情况进行仿真,调制指数取0.125、0.375、1.000和1.700,相位φDC分别调节至最佳值172.35°、153.4°、72.9°和325.4°,以达到载边比为0 dB 的目的.图5显示了在不同调制指数时从双平行MZM输出的光单边带信号的光谱.可以看出,在图中几种典型调制指数的情况下,都能够实现光载波分量和光边带分量的功率相等,载边比为0 d B,与理论分析一致.在RoF系统中,通常把光检测器接收的光功率和误码率(BER)的对应关系作为衡量链路性能的一个指标.图6和图7分别给出了光纤长度为0 km(背靠背)和60 km 时,使用传统单边带调制方法(图中的CS)和文中提出的单边带信号生成方法(图中的NS)的RoF系统的BER曲线.可以看到,与使用传统单边带调制方法的RoF系统相比,使用文中提出的方法能够大幅度提高接收端光灵敏度.光接收灵敏度定义为使系统误码率达到某一量级(以10-9为标准)时,所需要的最小接收光功率,显然该最小接收光功率的值越小,则接收光灵敏度就越高,通信系统的性能也就越好.图6(a)中,在调制指数为0.125时,接收光灵敏度能够有7.8 dB左右的改善;而在m=0.375情况下,接收灵敏度也能够提高3.8 dB.当调制指数增大到1.000和1.700时,接收光灵敏度则分别提高了0.9 d B和1.1 d B,如图6(b)所示.光单边带信号经过60 km光纤传输后的链路性能如图7所示.与背靠背时类似,在调制指数为0.125、0.375、1.000和1.700时,使用文中提出的光单边带调制方法的RoF系统的光接收功率分别要比传统单边带RoF系统的高7.8 dB、3.7 dB、0.7 dB和1.1 dB左右.可见,经过光纤传输后,利用文中提出的单边带产生方法仍然能够保持提高Ro F系统性能的优势.这主要是因为利用文中方法得到的光单边带信号的载边比为最优值0 d B.当光单边带信号的载边比为0 d B时,光检测器输出信号的信噪比(SNR)达到最佳,光接收灵敏度也最高[10].比较图6和图7,当误码率为10-9时,经过60 km光纤传输后,功率代价在0.5 dB左右.这说明了光纤中的色散、非线性等效应并没有对系统误码率性能带来明显影响.根据前面论述,相位φDC在CSR的取值中起到决定性作用.如果φDC从最佳值处偏移,那么载边比将不会取得0 km的最佳值,系统性能也会下降.对应到图2所示的结构中,相位φDC的偏移是由直流偏压VDC引起的.定义直流偏压漂移比值为σ=(ΔV Vπ)×100%,其中ΔV为偏压漂移的量值.图8给出了不同调制指数下偏压漂移对CSR和光接收灵敏度的影响.当调制指数为0.125时,如果直流偏压漂移比值为4.25%,则相位φDC为180°,此时从调制器输出的光载波分量被完全抵消,所以CSR为-∞,这就是图8(a)中CSR曲线的未连接部分.由于CSR值太小,当偏压漂移比值为3%～5%时,RoF系统误码率并不能达到10-9.如果将直流偏压漂移比值严格控制在±2%,则接收光灵敏度会下降1.53 dB左右,能够比文献[15]中提高1.2 dB.图8(b)给出了CSR和接收光灵敏度在偏压漂移比值为10%时的变化情况.当σ为-5%时,接收光灵敏度下降0.12 d B;而σ为5%时,接收光灵敏度下降0.28 d B.与文献[15]中的方法比较,分别提高了0.48 dB和1.50 dB.当调制指数为1.000和1.700时,选择偏压漂移比值范围为20%,如图8(c)和8(d)所示.可以看出,CSR没有出现急剧恶化的现象.需要特别指出的是,在调制指数为1.000时,即使偏压漂移了20%,接收光灵敏度的变化也只有0.18 dB;如果将σ控制在5%范围内,则接收光灵敏度的变化可以忽略不计,比文献[15]中能够提高0.27 d B;当调制指数为1.700时,如果将偏压漂移控制在5%范围内,则接收光灵敏度的变化为0.17 dB,比文献[15]中略有提高.从上面可以看出,使用文中的单边带调制方法,RoF系统的稳定性比较好.提出了一种利用双平行MZM来产生光单边带信号的方法.在任意调制指数下,通过调整主MZM的直流偏压,都能够使光载波分量和光边带分量的功率相等,载边比CSR为0 km.仿真结果表明,与传统单边带调制方法相比,使用文中的单边带调制方法能够提高光接收灵敏度.在小调制指数时,灵敏度提高高达3.8～7.8 dB;当调制指数较大时,灵敏度提高0.7～1.1 dB.同时,仿真分析了调制器中直流偏压漂移对载边比和接收光灵敏度的影响.在小调制指数0.125情况下,如果将直流偏压偏移控制在2%范围内,则接收光灵敏度下降1.53 dB左右;当调制指数大于0.375时,在直流偏压偏移5%范围内,接收光灵敏度下降不超过0.28 d B,特别是当调制指数为1.000时,接收光灵敏度的变化可以忽略不计.与已有研究成果相比,在小和中调制指数时,RoF系统的稳定性均有大幅提高.所以,相应的Ro F系统具有良好的稳健性.【相关文献】[1]Seeds A J,Williams K J.Microwave Photonics[J].IEEE Trans on Microw TheoryTech,2006,24(12):4628-4641.[2]Yao J.Microwave Photonics[J].IEEE/OSA J Lightw Technol,2009,27(3):314-335.[3] 李晓军,刘增基,文爱军,等.光通信中DOPSK信号的解调与传输性能研究[J].西安电子科技大学学报,2009,36 (4):669-674. Li Xiaojun,Liu Zengji,Wen Aijun,et al.Demodulation Scheme and Transmission Performance Study of the DOPSK Signal In OpticalCommunication[J].Journal of Xidian University,2009,36(4):669-674.[4] 李晓军,文爱军,刘增基,等.光通信中ODPASK调制格式的色散性能分析[J].西安电子科技大学学报,2008,35 (5):823-829. Li Xiaojun,Wen Aijun,Liu Zengji,et al.Chromatic Dispersion Performance Analysis of ODPASK Modulation Format in Optical Communication[J].Journal of Xidian University,2008,35(5):823-829.[5]Shimotsu S,Oikawa S,Saitou T,et al.Single Side-band Modulation Performance of a LiNb O3 Integrated Modulator Consisting of Four-phase Modulator Waveguides[J].IEEE Photon Technol Lett,2001,13(4):364-366.[6]Yu J,Huang M,Jia Z,et al.A Novel Scheme to Generate Single-sideband Millimeter-wave Signals by Using Lowfrequency Local Oscillator Signal[J].IEEE Photon TechnolLett,2008,20(7):478-480.[7]赵建功,刘增基,刘香玲,等.单边带RoF系统的最佳射频调制指数[J].光学学报,2010,30(7):1960-1964. Zhao Jiangong,Liu Zengji,Liu Xiangling,et al.Optimum Modulation Index for Single Sideband Radio over Fiber System[J].Acta Optica Sinica,2010,30(7):1960-1964.[8]Zhao J,Liu Z,Liu X,et al.Generation of Radio Signals Using a Novel Mach-Zhender Modulator with Four Arms[J]. 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[15]Liu X,Liu Z,Li J,et al.Performance Improvement of Optical Single Sideband Signal Using an Integrated Mach-Zehnder Modulator[J].Fiber and Integrated Optics,2010,29(6):453-465.[16]Zhu G,Liu W,Fetterman H R.A Broadband Linearized Coherent Analog Fiber-Optic Link Employing Dual Parallel Mach-Zehnder Modulators[J].IEEE Photon TechnolLett,2009,21(21):1627-1629.[17]Shi P,Yu S,Li Z.A Novel Frequency Sextupling Scheme for Optical mm-wave Generation Utilizing an Integrated Dualparallel Mach-Zehnder Modulator[J].Opt Comm,2010,283(19):3667-3672.[18]Wu C,Zhang X.Impact of Nonlinear Distortion in Radio over Fiber Systems with Single-sideband and Tandem Singlesideband Subcarrier Modulations[J].IEEE/OSA J Lightw Technol,2006,24(5):2076-2090.。

串扰详解1 串扰问题产生的机理串扰是信号在传输线上传播时，由于电磁耦合而在相邻的传输线上产生不期望的电压或电流噪声干扰，信号线的边缘场效应是导致串扰产生的根本原因。

为了便于分析，下面介绍几个有关的概念。

如图1所示，假设位于A点的驱动器是干扰源，而位于D点的接受器为被干扰对象，那么驱动器A所在的传输线被称之为干扰源网络或侵害网络(Agreessor)，相应的接收器D所在的传输线网络被称之为静态网络或受害网络。

静态网络靠近干扰源一端的串扰称为近端串扰(也称后向串扰)，而远离干扰源一端的串扰称为远端串扰(或称前向串扰)。

由于产生的原因不同将串扰可分为容性耦合串扰和感性耦合串扰两类。

1．1 容性耦合机制当干扰线上有信号传输时，由于信号边沿电压的变化，在信号边沿附近的区域，干扰线上的分布电容会感应出时变的电场，而受害线处于这个电场里面，所以变化的电场会在受害线上产生感应电流。

可以把信号的边沿看成是沿干扰线移动的电流源，在它移动的过程中，通过电容耦合不断地在受害线上产生电流噪声。

由于在受害线上每个方向的阻抗都是相同的，所以50％的容性耦合电流流向近端而另50%则传向远端。

此外，容性耦合电流的流向都是从信号路径到返回路径的，所以向近端和远端传播的耦合电流都是正向的。

对于近端容性耦合串扰，随着驱动器输出信号出现上升沿脉冲，流向近端的电流将从零开始迅速增加，当边沿输入了一个饱和长度以后，近端电流将达到一个固定值。

另外，流向近端的耦合电流将以恒定的速度源源不断地流向近端，当上升沿到达干扰线的接收端，此上升沿会被接受吸收，不再产生耦合电流信号，但是受害线上还有后向电流流向受害线的近端，所以近端的耦合电流将持续两倍的传输延迟。

对于远端容性耦合串扰，由于信号的边沿可看成是移动的电流源，它将在边沿的附近区域产生经互容流进受害线的耦合电流，而产生的耦合电流将有50％与干扰线上的信号同向而且速度相同地流人远端，因此随着干扰线上信号的传输，在受害线上将不断地产生的前向耦合电流而且和已经存在的前向耦合电流不断地叠加，并一同传向远端。

应用于ROF系统中单边带毫米波生产的技术李欣航【期刊名称】《《产业与科技论坛》》【年(卷),期】2019(018)021【总页数】2页(P79-80)【关键词】毫米波; ROF系统; 发生器【作者】李欣航【作者单位】吉林铁道职业技术学院铁道信号分院【正文语种】中文目前已经有了直接调制技术、外调制技术、光外差技术等很多种生成毫米波的方法。

直接调制技术常用于低频系统，主要因为其受到激光器的调制速率和带宽影响比较大。

光外差技术由两个激光器发出两束外差光，这种技术相对简单，但是相位噪声会严重影响到最终收到的毫米波信号性能。

外部调制的方法是通过电光效应来调制光场，令其产生能够随着电信号变化的光信号。

通过调整电路参数，来达到不同的调制格式。

双边带调制技术相对而言是最简单的，但是传输距离越长，信号呈周期性的衰减就会越严重。

用光载波调制技术生成的毫米波信号，抗色散的能力强、接收端灵敏度高，但它加载的数据波形会退化很快，主要是由光栅色散导致的。

想要增加单边带调制技术生成的毫米波在光纤中的传输距离，首先应该尽量减小光栅的色散效应的影响，那么就需要拍频接收到的一个边带信号与载波。

双边带信号的调制效率被提高了，信号频带的宽度也变得更宽了，而且上下两个边带完全对称，所携带的信息也完全相同，所以对于传输而言实际上仅需要一个边带。

所以说对于频带利用率而言，单边带调制技术比双边带调制技术更具有优势。

常用的产生单边带毫米波的方法主要有以下几种。

一、移相法(一)利用双电极马赫—增德尔调制器(MZM)来实现单边带调制。

利用移相法来进行单边带调制最典型的方法，就是利用双电极马赫—增德尔调制器(MZM)来实现单边带调制。

原理如图1所示。

图1 双电极MZM实现单边带调制结构简图双电极MZM的驱动是两个相位差为π/2的对称的射频信号，表达式分别为：V1(t)=VRFcos(ωRFt)V2(t)=VRFcos(ωRFt+θ)其中θ是π/2，ωRF为射频信号的角频率；Vπ是半波电压；MZM的偏置电压为Vdc=Vπ/2。

ROF系统相位噪声研究张必龙;柴俊【摘要】光载无线通信(ROF)技术就是利用光纤的带宽优势来实现高精度射频信号的远距离传输.然而,系统会受到自身器件和外界干扰带来的噪声影响,这极大地影响了传输信号的质量.通过理论与实验系统地分析了ROF技术中相位噪声特性.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2019(042)004【总页数】6页(P49-53,96)【关键词】光载无线通信技术;相位噪声;射频信号【作者】张必龙;柴俊【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101;中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101【正文语种】中文【中图分类】TN929.110 引言光载无线通信(ROF)技术作为一种新的通信方案，兼具光纤通信和微波通信的优势。

在ROF系统中，射频信号被调制到光信号上，通过光纤光缆将射频信号传送到远端基站，这大大弥补了射频信号在空气中传播损耗大的问题，实现了微波信号的远距离传输，可以利用毫米波乃至更高频段进行无线通信[1]。

ROF技术与传统无线射频通信相比,降低了传输损耗，扩大了可传输信号的带宽，增强了抗电磁干扰能力，降低了成本[2]。

图1是一个基本的ROF链路结构框图。

在输入端，模拟微波输入信号通过电光转换被加载到光载波上，被调制的光载波经过光传输介质被传输到接收端，在接收端经过光电转换后得到微波输出信号。

图1 ROF链路基本结构框图将射频信号调制到光信号是ROF系统中最重要的技术之一，按调制信号是否直接作用于光源的方式来划分，有直接调制和外调制2种方式[3]。

相比于直接调制，外调制的射频(RF)调制信号不直接作用于光源，可以有效避免频率啁啾效应[4]，因此外调制方式应用得更为广泛。

在ROF系统中，一个很重要的系统参数是相位噪声，它反映了传输信号的质量，因此从理论与实验上研究ROF系统的相位噪声，将对ROF系统的发展具有重要意义。

1 相位噪声的定义与表征实际信号都存在着不稳定性，即存在着无用的信号幅度、频率或相位起伏，使得在频谱上，在信号载频谱线的两边出现1对噪声边带，这种不稳定性可以等效地看作无用的频率或相位起伏，这些相位起伏的特征描述通常叫做相位噪声[5]。

一种改进的基于相位调制器产生毫米波的单边带调制ROF系
统
贾楠;李晶;陈新桥
【期刊名称】《中国传媒大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2008(015)002
【摘要】本文利用单边带调制技术和光相位调制器,设计了一种改进的毫米波光纤传输系统.在中心站采用光相位调制器并结合滤波的方法产生频差为毫米波的载波抑制双边带光信号,利用滤波器将上、下边带光信号分离,分别用作下行链路和上行链路的光载波,上、下行的数据信号均采用单边带调制技术调制到光载波上.分析了系统光纤传输色散,进行了系统的数据传输仿真实验.分析和仿真结果表明,该系统能有效的降低光纤色散对毫米波信号的衰落.同时该系统具有中心站和基站的配置简单,性能稳定,节省了频带资源等优点.
【总页数】6页(P29-34)
【作者】贾楠;李晶;陈新桥
【作者单位】中国传媒大学,信息工程学院,北京,100024;中国传媒大学,信息工程学院,北京,100024;中国传媒大学,信息工程学院,北京,100024
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】
1.基于光载波抑制产生6倍频毫米波的RoF系统 [J], 史明泉
2.一种基于光学倍乘法的新型毫米波RoF双向传输系统 [J], 林如俭;修明磊;秦海琳
3.基于布里渊散射效应产生单边带调制的ROF双工系统 [J], 史明泉
4.基于马赫-曾德尔调制器产生光毫米波的RoF 通信系统的特性研究 [J], 丁敏英;罗立红;陈林
5.基于相位调制器产生六倍频光毫米波的OFDM信号光传输系统研究 [J], 胡善梅;陈林
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一、已知：题一图其中:是均值为零的白高斯噪声，其双边功率谱密度为瓦Ｈz，求和相互统计独立的条件,即和应具有何种关系？请加以证明．ﻫ(12分)二、一Weａveｒ单边带调制器示于图中，其中基带信号，，请选择适当的Ｗ,，值，使输出信号的载频为1M ,调制信号的频率为1K ．ﻫ请写出具体的推导步骤。

(12分)题二图ﻫ三、如图所示的Arｍstrong型调频器是由窄带调频器经倍频后得到宽带调频信号,此窄带调频信号的最大相位偏移为0。

1弧度,调频器输出的调频信号载频为104M ，最大频偏为７５K .a. 若基带信号带宽为15Ｋ,振荡器的输出频率为1０0K ,请求出倍频器1的倍频值.ﻫb。

由于10０K 振荡器频率稳定度引起104M载频的频率漂移2Ｈz,请问100KHz振荡器的频率漂移值为多少?题三图四、有12路音频信号,其中每路信号的频率范围为2０Hz—-20KＨｚ,分别通过截止频率为7ＫHz的低通滤波器，将此12路信号时分复用为二进制码流，如图所示:ﻫa。

最小抽样速率为多少?ﻫb。

若抽样速率为每秒16００0个抽样，每抽样的量化电平数为256，忽略帧同步比特,请求出输出的二进制信号比特速率值。

c。

若升余弦滚降系数=０．5，为了实现无码间干扰基带传输，请求出此基带成形滤波器的截止频率值.（12分)五、一振幅键控(０0K）通信的接收系统如图示，在每码元期间，振幅键控信号或为，或为0(等概率出现）.二进制码元宽度为T(T=1ｍs），载频=1M ，是三角波，加性宽带白高斯噪声的双边功率谱密度为瓦／Hz。

ａ.如何设计，使得在①处抽样时刻的信噪比最大，请写出滤波器传递函数表示式（或画出、写出冲激响应的表示式）。

ｂ。

请写出在①处时刻的瞬时信号功率值及信噪比。

c．若在时刻的抽样值为,请写出在振幅键控两信号等概出现条件下的最佳判决门限及判决公式。

d. 请详细推导出上述解调器的误码率公式。

题五图六、对于一QPSK调制器，载频为2ＧHz，其输入数据为二进制不归零数据序列｛｝，＝１，+１及－1等概出现,且认为它们的出现是相互统计独立。