RoF系统功率设计及增益分配研究【开题报告+文献综述+毕业设计】.Doc

PAGE I 毕业设计开题报告 电子信息科学与技术 RoF系统功率设计及增益分配研究 一、选题的背景与意义 无线通信经历了长期的发展， 已经进入一个全新的领域。人们所关注的焦点已从简单的话音传输转移到各种形式的媒体传输，而且越来越强调实时性、可靠性、安全性和简便性。 光纤通信作为有线通信领域中的先进技术，在传输速率、传输带宽、传输可靠性和介质稳定性等诸多方面都有着其它有线及无线系统无法比拟的优势。 随着用户数量的增加，无线频段的局限性问题日趋严重。大容量的光网络和灵活轻便的无线网络的结合自然而然成为了现今人们研究的重点。射频光纤(Radio over Fiber, RoF)系统也应运而生。 RoF技术将将光纤传输与无线接入相结合，可发挥各自的优势，扬长避短。无线系统具有很大的机动性和灵活性，但是受大气和降雨等影响，传输距离和带宽有限，光纤具有低损耗、高带宽、不受无线频率的干扰、便于安装和维护、功率消耗小以及操作更具灵活等优点，可以完成长距离传输，可以很容易地实现空分、波分和时分，能实现大容量、低成本的射频信号有线传输和超宽带无线接入。因此，RoF技术有着明显的优势和生命力。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题： 本课题主要研究的是RoF系统功率设计及增益分配，首要了解的是RoF系统的基本原理及其系统构架。 典型的光波毫米波无线通信系统如图一所示，基站与中心站通过光纤连接，在中心站，对光载波进行强度调制得到光信号，经光纤传送到基站，由光电探测器对光信号进行解调，获得基站所需的信号，放大后通过天线发射到移动终端。在上行链路，基站将接收到移动终端的信号，经过处理，经调制后送回到中心站进行处理。为了简化基站结构，信号处理工作几乎都在中心站完成，包括多路交换,路由,频率上下传及频率管理,完成E/O的转换和滤波功能。而基站只实现O/E转换、滤波、放大以及无线信号发射和接收。 天线 下行链路 中心站 基站 上行链路 图一 RoF 光传输系统的基本结构 色散是影响光毫米波ROF通信的一个重要因素。利用强度调制所得到的射频光载波，实际上是一个在光频上含有载波和两个边带的双边带信号。双边带调制信号的功率恶化的原因是光纤链路长度、调制频率、光纤色散参数的影响，上下边带经过光纤传输时，其相位对于中心载波产生了不同相移。通过接收机光电转换的过程中上下边带分别与中心载波拍频产生了相位差，该相位差直接导致毫米波信号的功率恶化。因此，如果将光波在接收机进行光电转换前将中心载波滤出，仅采用上下边带进行拍频产生双倍于驱动信号的毫米波电信号，由于上下边带受到的光纤色散导致的相移量相同，其拍频后能有效地消除相位噪声的影响。另外，适当地调整相位调制器的驱动信号的幅度能够有效地抑制产生的光毫米波的高阶边带，从而减轻了毫米波信号在光纤传输过程中受到的色散影响。 拟解决的主要问题是对RoF系统中光器件光功率的设计、无线传输部分电功率的估计以及对上行链路重要接收点的信噪比分析，实现对射频光纤(RoF)系统的功率设计、计算及分配。通过系统的功率分配设计，对RoF系统的可实现性、合理性和稳定性做出必要的分析。 三、研究的方法与技术路线： 首先，通过分解RoF系统各个模块，了解各个模块的功能，通过综合各个模块了解整个RoF系统的工作原理。 RoF 系统框图 其次，通过数学运算，计算出RoF中各个支路中各点的功率，还有各个地方的损耗和增益分配，通过系统的功率分配设计，对RoF系统的可实现性、合理性和稳定性做出必要的分析，建立实用的RoF系统。 四、研究的总体安排与进度： 1、2010年11月至2010年12月：搜集资料、开题报告 2、2010年12月至2011年01月：文献翻译、文献综述 3、2011年02月至2011年04月： RoF系统功率设计及增益分配的理论分析 4、2011年04月至2011年05月：写毕业论文以及修改 五、主要参考文献： [1] 龙海，刘鹏．全双工光纤无线通信系统中的关键技术研究[J]．通信技术．2009年第05期，第42卷； [2] 潘英华，林如俭，修明磊．60GHz毫米波ROF系统的光源研究[J]．光通信技术，2006年第11期； [3] 章伟飞．ROF系统60GHz毫米波产生方法的研究,现代企业教育[J]，2010年第11期； [4] 张学康，张政．微波与卫星通信[M]．北京：人民邮电出版社，1991； [5] 赖先主，张宝富，徐智勇，谢畅．ROF 技术及其应用[C].全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集，2007-11-01?； [6] 杨湘云，胡薇薇，徐安士．毫米波RoF光通信系统中信号传输色散影响的研究[J]．北京大学学报(自然科学版)，第42卷，第3期，