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MZI产生光载毫米波的ROF系统
文鸿;彭生奇;景琴琴;胡永祥;石洪金
【期刊名称】《湖南工业大学学报》
【年(卷),期】2012(026)002
【摘要】提出一种采用马赫增德尔干涉仪（MZI）产生光载毫米波的光纤无线通信（ROF）系统。
该系统采用基带信号与本振信号的混频信号驱动光相位调制器，以产生多边带光信号，用MZI将多边带光信号的重复频率增至2倍。
建立了产生光载毫米波的理论模型，并通过仿真试验验证了系统的可行性。
结果表明：用
40GHz光载毫米波调制2．5Gbit／s基带信号，经60km光纤传输后，眼图清晰可见，功率代价为4．2dB。
【总页数】4页(P78-81)
【作者】文鸿;彭生奇;景琴琴;胡永祥;石洪金
【作者单位】湖南工业大学计算机与通信学院,湖南株洲412008;湖南工业大学计算机与通信学院,湖南株洲412008;湖南工业大学计算机与通信学院,湖南株洲412008;湖南工业大学计算机与通信学院,湖南株洲412008;湖南工业大学计算机与通信学院,湖南株洲412008
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】
1.基于外调制和上变频的60GHz毫米波RoF系统 [J], 郑黎明;李莉莉;肖红俊
2.平衡探测技术在RoF系统获取高质量毫米波上的应用 [J], 刘海燕;彭利红;
3.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
4.基于DFT扩频的60GHz光毫米波OFDM-RoF系统 [J], 张凯明;吴新星;曾佑旭;由家林;董泽
5.应用于ROF系统中单边带毫米波生产的技术 [J], 李欣航
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![一种OFDM系统相位补偿的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/5e7095eab52acfc788ebc9a7.png)
专利名称：一种OFDM系统相位补偿的方法专利类型：发明专利
发明人：黑勇,赵慧冬,乔树山
申请号：CN201110398129.9
申请日：20111205
公开号：CN103139128A
公开日：
20130605
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种OFDM系统相位补偿的方法。
本方法包括：在接收端提取导频，得到一个OFDM符号内所有导频均值的相位和每个导频的相位，将导频的相位进行加权合并，得数据的相位估计，然后将一个OFDM符号内所有子载波的相位大小进行排序，依据相位的分布区间决定是否用导频的平均相位取代原来的相位，最后根据相位估计值进行相位补偿。
本发明所述相位补偿方法能够在恶劣的低压电力线环境跟踪相位变化，减少相位估计误差，降低相位噪声带来的影响。
申请人：中国科学院微电子研究所
地址：100029 北京市朝阳区北土城西路3号
国籍：CN
代理机构：中科专利商标代理有限责任公司
代理人：宋焰琴
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基于双平行相位调制器的OFDM-ROF系统仿真刘昊;余艳芳;吴君钦【期刊名称】《电视技术》【年(卷),期】2013(37)5【摘要】A simulation system of OFDM-ROF based on dual phase modulator is established. In the center station, double sideband optical millimeter wave signal is generated utilizing dual phase modulator,which separates the upper and lower sidebands with light inter leaver. The OFDM signal is modulated through a Mach-Zehnder modulator onto one of the two optical carriers and transported along optical fiber. The module of modulation and demodulation of OFDM is established by using Matlab software and Optisystem software for the system. A model about optical carrier OFDM generation and simulation results are given. The results show that the transmission distance of the system is greatly improved by the dispersion compensation.%建立一种基于双平行相位调制器的OFDM-ROF实验仿真系统.在中心站采用双平行相位调制器产生双边带光载毫米波,利用光交错复用器将信号进行上边带和下边带分离,将OFDM信号通过马赫曾德尔调制器调制到一个边带上进行传输.OFDM的调制和解调部分使用MATLAB软件编写,OFDM-ROF系统实验仿真平台基于软件Optisystem进行搭建,并给出了光载OFDM信号的产生模型和系统仿真结果.实验表明,OFDM-ROF系统经过色散补偿后大幅度提高了系统的传输距离.【总页数】4页(P75-77,81)【作者】刘昊;余艳芳;吴君钦【作者单位】广州宽带主干网络有限公司,广东广州510663;江西理工大学,信息工程学院,江西赣州341000;江西理工大学,信息工程学院,江西赣州341000【正文语种】中文【中图分类】TN929.11【相关文献】1.基于双平行相位调制器的微波光子链路系统 [J], 闭斌双;李海鸥;李思敏2.基于FPGA的OFDM-RoF符号定时同步的实现 [J], 吴金达;余方围;任宏亮;卢瑾;胡卫生3.OFDM-RoF系统中基于训练序列的信道估计优化方法 [J], 李晶;陈生海;陈林4.基于AD9361的实时OFDM-RoF发射机FPGA实现 [J], 余方围;唐英杰;任宏亮;覃亚丽;胡卫生5.基于DFT扩频的60GHz光毫米波OFDM-RoF系统 [J], 张凯明;吴新星;曾佑旭;由家林;董泽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
采用并行DD-MZM实现光学倍频毫米波40GHz RoF系统的QPSK陈翔;李迎春;蔡尤美;邹是桓【期刊名称】《上海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(017)006【摘要】A new millimeter-wave radio over fiber (RoF) system based on optical frequency multiplication (OFM) technique is proposed, in which quadrature phase shift keying (QPSK) is implemented on optical wave in a parallel structure of Mach-Zehnder modulators ( MZM ). In the center station, light-wave injected into parallel DD-MZM is split into four optical carries, which are phase modulated by four microwave signals respectively, and then combined together. The light-wave is photodetected to generate an electrical signal consisting of harmonics of the microwave signal. The desired millimeter-wave signal is included in the harmonics, and can be maximized just by adjusting the phase modulation index. QPSK modulation is realized while millimeter waves are generated at the base station. This system overcomes the disadvantage of the traditional optical QPSK modulation in an mmRoF system. Simulation results verify the millimeter-wave generation technique, and the signal modulation and demodulation, showing feasibility of the proposed millimeter-wave system.%提出一种采用并行双电极马赫曾德尔调制器(dual-drive Mach-Zehnder modulator,DD-MZM)实现光学倍频毫米波光载无线(radio overfiber,RoF)通信系统的正交相移键控(quadrature phase shift keying,QPSK)调制方法.在中心站,光波进入并行DD-MZM后分为4路,分别由4个微波信号调相.此光波通过光纤后被送到基站,经光电转换后产生的高次谐波含有毫米波成分,调整调相指数可使所需的毫米波振幅最大.该系统在生成毫米波的同时,实现了QPSK调制,解决了传统毫米波RoF系统QPSK调制方式的缺陷.通过仿真验证了毫米波的产生和信号的调制解调过程,证明了该链路的可行性.【总页数】6页(P696-701)【作者】陈翔;李迎春;蔡尤美;邹是桓【作者单位】上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海 200072;上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海 200072;上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海 200072;上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海 200072【正文语种】中文【中图分类】TN761【相关文献】1.并行PM生成的12倍频毫米波RoF系统研究 [J], 郭方伟;郑振宇;陈春林2.采用PM调制实现光生毫米波的RoF系统 [J], 韩一石;张厉;王建华3.基于光载波抑制产生6倍频毫米波的RoF系统 [J], 史明泉4.一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5.基于ROF系统六倍频毫米波生成技术的研究 [J], 蒋祥鹏;武向农;徐冠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于RS码及网格编码调制技术的60GHz OFDM-RoF系统曾冠军;陈林;余建军;肖江南;曹子峥;李凡
【期刊名称】《光子学报》
【年(卷),期】2011(40)7
【摘要】分析了60 GHz正交频分复用技术光纤无线通信系统中的子载波互拍及频率选择性衰落.提出利用里德-所罗门码级联网格编码调制技术结合符号交织来降低两者对系统性能的不良影响.采用符号交织来分散正交频分复用中子载波上的误码,然后通过高码率的里德-所罗门码级联实用的网格编码调制技术来纠正比特错误.仿真结果表明:经过符号交织后,误码在子载波上的分布变得较均匀,有利于纠错;2.5 Gb/s正交频分复用信号采用RS-PTCM-64QAM方案比采用未编码的16QAM调制提高了5 dB左右的接收机灵敏度.
【总页数】6页(P983-988)
【关键词】光通信;光纤无线通信系统;网格编码调制技术;光载毫米波;正交频分复用【作者】曾冠军;陈林;余建军;肖江南;曹子峥;李凡
【作者单位】湖南大学信息科学与工程学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】
1.基于LDPC码有效编码算法的编码调制系统 [J], 尹晓琦;殷奎喜
2.网格编码CPM系统中基于联合网格的多调制指数样式设计研究 [J], 刘贤;刘爱
军;潘小飞;郭道省;王永刚;潘克刚
3.基于网格编码调制(TCM)技术的水声通信系统及DSP实现 [J], 许茹;程恩;刘慧;陈淑武;梁春丽;郭华伟
4.基于RS编码及网格编码调制的光PPM通信纠错技术 [J], 梁波;陈卫标
5.弱湍流信道基于RS码的无线光通信系统调制性能分析 [J], 刘洋;章国安
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OFDM课程实验报告课程名称:基于OFDM调制解调传输的通信系统.实验条件：MATLAB，SIMULINK实验设计思路：尽量保证各模块条理清晰，能很方便的从各子模块的名称中就可以很直观的理解该子模块是干什么用的，将同一个功能的元件打包封装成子系统，这样可以很方便的进行修改和以后的阅读。
第一章--------------前言，绪论OFDM的全称为Orthogonal Frequency Division Multiplexing，意为正交频分复用。
OFDM的思想可以追溯到20世纪60年代，当时人们对多载波调制做了许多理论上的工作，论证了在存在符号间干扰的带限信道上采用多载波调制可以优化系统的传输性能；1970年1月，有关OFDM的专利被首次公开发表；1971年，Weinstein和Ebert在IEEE杂志上发表了用离散傅里叶变换实现多载波调制的方法；20世纪80年代，人们对多载波调制在高速调制解调器、数字移动通信等领域中的应用进行了较为深入的研究，但是由于当时技术条件的限制，多载波调制没有得到广泛的应用；进入20世纪90年代，由于数字信号处理技术和大规模集成电路技术的进步，OFDM技术在高速数据传输领域受到了人们的广泛关注。
现在OFDM已经在欧洲的数字音视频广播（如DAB和DVB）、欧洲和北美的高速无线局域网系统（如HIPERLAN2、IEEE 802.11a）、高比特率数字用户线（如ADSL、VDSL）以及电力线载波通信（PLC）中得到了广泛的应用。
OFDM通信技术是多载波传输技术的典型代表。
多载波传输把数据流分解为若干个独立的子比特流，每个子数据流将具有低得多的比特速率，用这样低比特率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波，就构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。
OFDM是多载波传输方案的实现方式之一，利用快速傅里叶逆变换（IFFT，Inverse Fast Fourier Transform）和快速傅里叶变换（FFT，Fast Fourier Transform）来分别实现调制和解调，是实现复杂度最低、应用最广的一种多载波传输方案。
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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一种基于相位调制器的40GH z OFDM2R OF系统实验研究3李支兰,曹子峥,董 泽,陈 林33(湖南大学计算机与通信学院,微纳光电器件及应用教育部重点实验室,湖南长沙410082)摘要:实验研究了一种基于相位调制器(PM)并级联强度调制器(IM)实现40GHz毫米波传输正交频分复用(OFDM)信号的光纤无线通信(ROF)系统。
在中心站,采用20GHz的射频(RF)信号驱动PM,调节驱动信号的强度,使输出的信号经光纤布拉格光栅(FBG)滤除中心载波后再送入IM。
2.5G bit/s的OFDM信号直接调制在光毫米波上,经过50km标准的单模光纤(SSMF)传输到基站。
在基站,光调制信号经光电转换器(PD)转换成电调制信号,再与RF信号混频,恢复出基带OFDM信号。
实验结果表明,在无色散补偿、误码率(B ER)为10-3的条件下,下行链路中2.5G bit/s的OFDM信号经光纤传输50km后,其功率代价小于1dB,而且信号的星座图依然较好。
关键词:光纤无线通信(ROF);光毫米波信号;相位调制器(PM);正交频分复用(OFDM)中图分类号:TN929.11;TN761 文献标识码:A 文章编号:100520086(2010)0320383204E xp erim ental research about a40GH z orthogonal frequ ency divi2 sion mu ltip lexing radio2over2fib er system b ased on optical ph ase m odu latorLI Zhi2lan,CAO Z i2zheng,DON G Z e,CHEN Lin33(K ey Laboratory of Micro/Nano Optoelectronic Devices of EMC,School of C omputer and C ommunication,Hunan University,Changsha,410082,China)A bstract:We demonstrate a40GHz radio2over2fiber system using an optical phase modulator along with an intensity modulator to generate an optical millimeter2wave with OFDM signals.In the central station, 40GHz optical millimeter2wave with OFDM signals is generated by using an optical phase modulator which is driven by the20GHz RF signals.Then the optical carrier is filtered out by an FBG.2.5G bit/ s OFDM signals are modulated on40GHz optical mm2wave directly and transmitted to the base station over50km standard single2mode fiber(SSMF).In the base station,the optical mm2wave signals are con2 verted to electrical signals after optical2electrical conversion,and the down2converted OFDM signals are detected after mixing with the local oscillators.The experimental results show that at theB ER of1023 and without dispersion compensation,the power penalty of the downlink OFDM signals transmitted over 50km SMF228is less than1dB,and the constellation figure is still good.K ey w ords:radio2over2fiber(ROF);optical mm2wave signals;phase modulator(PM);OFDM1 引 言 光纤无线通信(ROF,radio2over2fiber)不仅能简化系统的结构,而且能提供性能稳定的无线接入。
目前,对ROF系统的研究主要集中在高质量的全光毫米波产生和传输技术以及如何简化系统和结构两方面[1～5]。
在众多的研究方案中,基于外调制技术并结合光强度调制器(IM)可以用来产生高频的毫米波信号,但是却需要复杂的控制电路以获得性能更稳定的毫米波信号。
与IM不同,相位调制器(PM)不需要直流偏置控制,能够避免直流漂移的问题,并且采用PM产生的毫米波信号不仅能够简化系统配置,而且产生的光毫米波信号稳定可靠[6～9]。
目前研究的ROF系统大多是采用开关键控(OO K,on2off keying)信号传输[10],但是它容易受光纤色散的影响,在一定程度上会降低系统的传输性能。
正交频分复用(OFDM)调制技术在无线环境中具有抗多径衰落、窄带干扰能力强、高频谱利光电子・激光第21卷第3期 2010年3月 Journal of Optoelectronics・Laser Vol.21No.3 Mar.2010①收稿日期:2009207212 修订日期:2009209217 3 基金项目:国家“863”计划资助项目(2007AA01Z263);教育部光通信和光波技术重点实验室(北京邮电大学)开放基金资助 33E2m ail:liliuchen12@用率和传输容量大等特性,已经有研究将OFDM 技术引入到ROF 系统中[11,12]。
OFDM 技术与ROF 技术相结合组成的OFDM 2ROF 系统可以充分发挥两者的优势,还可以增加接入带宽和实现毫米波远距离的传输,提高ROF 系统抵抗光纤色散的能力。
但是目前这方面的研究并不多,大多都是集中在2.4/5GHz 无线局域网附近的模拟仿真。
在实验中,多是采用IM ,需要引入复杂的直流控制电路。
本文提出并实验研究了一种基于PM 并级联IM 产生40GHz 毫米波ROF 系统传输OFDM 信号的OFDM 2ROF 方案。
在中心站,信号首先经PM 实现双边带(DS B )调制,然后采用光学滤波的方法将中心载波滤除,再将下行的基带OFDM 信号直接调制到IM 上。
调制后的信号经光纤传输到基站利用高速的光电转换器(PD )转换成电调制信号后,再与射频(RF )信号混频,恢复出基带OFDM 信号。
在实验中,40GHz 的OFDM 2ROF 系统方案采用了PM ,避免了直流漂移带来的问题,也不需要复杂的外部电路的控制,简化了系统的结构。
同时利用OFDM 信号来抵抗光纤色散,在无色散补偿的情况下,扩展了ROF 系统的传输距离。
2 原 理 DFB :分布反馈式激光器;PM :相位调制器;RF :射频信号;FBG:光纤布拉格光栅;IM :强度调制器;Downstream data :下行链路数据;SMF :单模光纤;PD :光电转换器;EA :电放大器;Du 2plexer :双工器;Antenna :天线;LO :本地振荡信号;Mixer :混频器;User Unit :用户单元,L PF :低通滤波器。
本文提出的基于PM 产生40GHz 光毫米波的ROF 系统如图1所示。
系统由中心站,下行光纤链路、基站和用户单元4个部分组成。
中心站的分布反馈式激光器(DFB )输出一路光信号作为光载波输入PM 进行DS B 调制,其RF 驱动信号的频率为f 。
调节驱动信号的强度,使其输出信号的能量主要集中在中心载波和一阶边带上。
然后将信号送入光学滤波器光纤布拉格光栅(FBG )将中心载波滤除,则输出的光信号的2个边带的频差为2f 。
信号经过掺En 光纤放大器(EDFA )放大后输入至IM 。
系统将2.5G bit/s 的OFDM 信号作为下行基带信号,通过IM 直接调制成光载OFDM 毫米波信号,然后经过单模光纤(SMF )传输至基站。
在基站,信号经高速的光电转换器(PD )将边带频差为2f 的光载OFDM 毫米波信号转换为频率为2f 的电毫米波信号即产生40GHz 的电毫米波信号,并通过电放大器(EA )放大后由双工天线发射出去。
用户单元通过天线接收由基站发送过来的40GHz 电毫米波信号,首先经过放大,再通过混频器与本地振荡信号混频后,进行低通滤波,从而完成相干解调并恢复出下行链路的基带OFDM 信号。
3 实验装置及结果 基于PM 产生40GHz 光毫米波实现OFDM 信号在ROF系统中传输的实验装置如图2所示。
实验系统包括中心站、光纤链路和基站3个部分。
中心站的DFB 产生波长为1543.78nm 的连续光波输入PM ,输出的光谱如(a )所示。
实验采用Ando 公司6317的光谱分析仪检测光谱,其波长范围为600～1700nm ,最小分辨率为0.01nm 。
调节PM 的驱动信号的强度实现DS B 调制,使产生信号的能量主要集中在中心载波和一DFB :Distributed feedback laser ;PM :Phase modulator ;RF :Radio frequency ;FB G:Fiber Bragg grating ;IM :Intensity modulator ;SMF :Single mode fiber ;PD :Photodiode ;EA :Electronic amplifier ;LO :Local oscillator ;L PF :Low pass filter图1 基于的40GH z 光毫米波的R OF 系统原理图Fig.1 T h e p rinciple o f th e R OF system w ith 40GH zoptical mm 2w ave by using PM阶边带上,输出信号的光谱如(b )所示。
由于一阶边带信号的功率比二阶边带信号的功率大20dB 以上,因而可以忽略二阶边带信号在光纤中传输时对一阶边带信号的影响。
其中RF 信号发生器为HP Agilent E8257D 模拟信号发生器,产生信号的频率范围为250k Hz ～20GHz ,此处产生信号的频率为10GHz ,并采用一个1∶2的倍频器(FM )将频率变成20GHz 作为PM 的驱动信号。
