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超宽带信号在光纤通信系统中传输的研究

作　者: 梅力
导　师: 李蔚
学　校: 华中科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 超宽带 UWB光纤传输光纤通信技术
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 12次
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内容摘要

在无线通信技术中，超宽带（Ultra-Wideband,UWB）技术因为其无需载波、抗干扰性能强、传输速率高、系统容量大等优点而备受关注，然而其功耗低带宽宽使其无法进行长距离的传输，约束了其应用的范围。UWB光纤传输（UWB over fiber）系统能够有效的解决UWB信号传输距离短的问题，通过直接调制或间接调制将UWB信号调制到光纤上传输，有效的延长UWB信号的传输距离，实现其高速长距离的传输。本论文对UWB技术以及其特点进行了研究，在此基础上建立UWB over fiber系统模型，仿真了UWB信号在光纤上的传输特性，在电路板上实现了UWB信号中的高斯波形和一次微分高斯波形信号的产生。所做的具体工作如下：（1）在对UWB技术的理论研究基础上，仿真采用BPSK调制方式的UWB脉冲信号产生。考虑到成本因素，在满足系统性能的前提下，系统采用了低成本的850nm垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL），并采用直接调制方式把UWB信号调制到光上。（2）搭建了基于多模光纤的UWB光纤传输系统。为了实现用户终端间的通信，系统的发射和接收都具有移动性，还为补偿发射端UWB信号的路径衰减设计了放大模块。本论文采用ADS(ARM Developer Suite)软件和OptiSystem软件对设计系统进行仿真。仿真结果表明，采用光纤传输UWB信号的UWB over fiber系统可以将UWB信号的传输距离由原来的10m以下延长到200m左右，很好的扩大了UWB信号的覆盖范围，为此系统的实用性提供了一定的参考价值。（3）实现了一种简单的UWB信号中的高斯波形发生电路和一次微分高斯波形信号发生电路。通过Protel软件实际的设计并制作出电路板，进行调试和测量得出高斯波形和一次微分高斯波形，电路的结构简单，成本低，具有很好的实用性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-21
  1.1 研究背景和研究意义  9-10
  1.2 UWB 技术  10-15
  1.3 UWB over fiber  15-19
  1.4 本论文的组织和结构  19-21
2 UWB 信号以及应用  21-33
  2.1 UWB 信号的脉冲波形  21-24
  2.2 UWB 信号的调制方式  24-29
  2.3 UWB 收发系统原理  29-31
  2.4 UWB 技术的应用  31-32
  2.5 本章小结  32-33
3 UWB over fiber 系统的仿真  33-51
  3.1 系统原理及分析  33-36
  3.2 UWB 信号脉冲的仿真  36-41
  3.3 放大模块的仿真  41-45
  3.4 UWB over fiber 系统仿真  45-46
  3.5 UWB over fiber 系统仿真结果  46-49
  3.6 本章小结  49-51
4 UWB 信号的电路实现  51-65
  4.1 波形产生电路原理  51-55
  4.2 波形产生电路仿真  55-57
  4.3 电路板的实现  57-61
  4.4 测试结果及分析  61-64
  4.5 本章小结  64-65
5 总结和展望  65-67
  5.1 全文总结  65
  5.2 研究展望  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-72

超宽带信号在光纤通信系统中传输的研究

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