光纖射頻傳輸(ROF)接入系統(tǒng)及無線局域網應用研究.pdf

1、隨著通信技術的不斷發(fā)展和社會的不斷進步，未來的通信系統(tǒng)要求實現隨時隨地接入網絡。這就要求未來的無線通信能夠傳輸更高的數據率，覆蓋范圍更廣，尤其在室內、建筑物內等中短距離，對數據帶寬的需求尤為迫切。如何解決建筑物內的無線高速數據傳輸和無線接入覆蓋問題就成為無線接入網的技術關鍵。光纖射頻傳輸技術(ROF)充分結合光纖和高頻無線電波傳輸的特點，實現大容量、低成本的射頻信號有線傳輸和寬帶無線接入，為上述問題提供了有效的解決方案。論文主要研究采用

2、ROF 技術的無線局域網光纖傳輸系統(tǒng)，圍繞無線局域網OFDM信號的特性和光纖傳輸鏈路非線性影響問題深入分析了無線信號在光纖鏈路中傳輸的性能，論文的主要研究內容和創(chuàng)新性成果如下：
　　 (1)詳細闡述了IEEE802.11a標準中的主要實現技術正交頻分復用(OFDM)技術的基本原理、系統(tǒng)構成和實現OFDM系統(tǒng)的關鍵技術，對OFDM信號的特性進行了詳細的分析。給出了IEEE802.11a 無線局域網物理層的結構特點和系統(tǒng)工作原理，其

3、中著重分析了與OFDM系統(tǒng)設計有關的幀結構以及OFDM系統(tǒng)的參數。建立了802.11a 無線局域網數據發(fā)送與接收處理部分系統(tǒng)模型。
　　 (2)研究了無線局域網光纖傳輸系統(tǒng)架構，并討論了光纖無線傳輸鏈路的主要組成部分及各部分的優(yōu)缺點和工作過程。根據馬赫－曾德調制器的工作原理給出了無線射頻信號調制成光載波信號的過程，并分析了馬赫－曾德調制器性能對系統(tǒng)的影響，提供了對無線信號雙邊帶調制和單邊帶調制的頻譜分析結果。總結了光纖無線傳輸系

4、統(tǒng)的技術要點并建立了光纖無線傳輸鏈路的仿真模型。
　　 (3)通過具體分析馬赫－曾德調制器非線性失真的原因和所導致的影響，根據模擬信號光纖傳輸鏈路光載波信號的調制特點，推導出無線光傳輸鏈路進行信號無失真?zhèn)鬏數墓庹{制指數上限。
　　 (4)通過分析無線局域網OFDM信號峰值平均功率比問題以及對光傳輸系統(tǒng)性能的影響，提出了一種信號包絡軟裁剪的方法對OFDM信號進行預失真處理，從而抑制光傳輸鏈路非線性失真對OFDM信號傳輸的影

5、響。通過仿真，分析了所提出方案對OFDM信號動態(tài)范圍的控制和系統(tǒng)帶內噪聲與帶外噪聲的抑制，驗證了該方案在無線局域網光纖傳輸系統(tǒng)中的實際效果。
　　 (5)提出了一種基于檢測無線局域網數據幀短訓練序列功率，進行馬赫－曾德調制器正交偏置相位漂移跟蹤與控制的方法，并與常規(guī)的導頻插入法進行了比較。根據所提出方法的工作原理建立了馬赫－曾德調制器偏置電壓反饋控制系統(tǒng)模型并通過仿真計算分析了該系統(tǒng)的性能以及輸入光功率，光源相對強度噪聲和光檢測

6、器響應度等因素對系統(tǒng)的影響。仿真分析結果表明所提出的馬赫－曾德調制器偏置電壓反饋控制系統(tǒng)在多種因素影響下均具有較好的性能表現。
　　 (6)研究了基于以太無源光網絡(EPON)的寬帶無線接入系統(tǒng)總體設計。包括：系統(tǒng)總體架構與功能劃分，EPON 無線接入終端(ONU-BS)模塊結構和功能劃分。詳細描述了ONU-BS的硬件設計與實現并給出了該系統(tǒng)的實際測試結果。測試結果表明該系統(tǒng)具有良好的無線接入性能。該系統(tǒng)通過基于正交頻分復用(O