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超宽带信号的全光产生和调制技术研究

作　者: 黄世杰
导　师: 李培丽
学　校: 南京邮电大学
专　业: 光学工程
关键词: 超宽带信号调制 半导体光放大器 增益饱和 交叉增益调制 电吸收调制器 相位调制器
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


超宽带（Ultra wideband, UWB）技术具有系统容量大、传输速率高、抗多径干扰能力强等优点，在高速无线通信、物联网等领域中有着很强的应用前景，受到学者的广泛关注。但是，UWB信号较低的发射功率谱密度将传输距离限制在几米到十几米的范围内。为了进一步扩大UWB信号的覆盖范围，人们提出了光载UWB（UWB over fiber）技术。而UWB信号的光学产生及调制技术是实现UWB over fiber的关键，近年来成为研究的热点。本文对UWB信号的光学产生和调制技术进行了研究，提出了几种UWB信号的产生和调制方案，具体内容如下：（1）介绍了UWB信号光学产生和调制的研究背景及意义，概述了UWB信号的光学产生和调制的国内外研究状况。（2）基于半导体光放大器（SOA）中增益饱和效应，提出了一种全光产生double脉冲信号的方案。该方案只用了一个SOA，具有结构简单的优点。利用Optisystem软件对该方案进行了仿真，研究了光源功率、消光比、脉宽、SOA注入电流、光源波长等参数对doublet信号的影响。（3）基于SOA中交叉增益调制（XGM）效应，提出了一种改进的UWB脉冲振幅调制（PAM）方案，该方案具有结构简单，易于控制的优点。利用Optisystem软件对该方案进行了仿真，研究了光源功率、调制速率、光源波长对超宽带PAM信号的影响，分析了PAM信号在光纤中的传输特性。（4）基于SOA中XGM效应和电吸收调制器（EAM）中交叉吸收调制（XAM）效应，提出了一种UWB脉冲形状调制（PSM）方案。利用Optisystem软件对该方案进行了仿真研究，研究了光源功率、调制速率、光源波长对产生的超宽带PSM信号的影响，分析了PSM信号在光纤中的传输特性。（5）基于相位调制器（PM）级联滤波器，提出了一种改进的UWB多功能调制器方案，仅通过简单的预编码就能够实现多种UWB调制格式的灵活切换。利用Optisystem软件对该方案进行了仿真研究，研究了光源功率、调制速率对超宽带调制信号的影响，分析了调制信号在光纤中的传输特性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-22
  1.1 研究UWB 信号光学产生和调制的目的及意义  9-11
  1.2 光学产生UWB 信号的分类及研究概况  11-19
    1.2.1 基于SOA 产生UWB 信号  11-15
    1.2.2 基于PM 产生UWB 信号  15-17
    1.2.3 基于光纤产生UWB 信号  17-18
    1.2.4 其它类型产生UWB 信号的方法  18-19
  1.3 UWB 信号的全光调制技术研究概况  19-21
  1.4 本文的主要工作  21-22
第二章 基于SOA 增益饱和效应产生doublet 信号技术研究  22-31
  2.1 引言  22
  2.2 工作原理  22-23
  2.3 SOA 理论模型  23-25
  2.4 结果分析  25-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章 基于SOA 中XGM 效应的超宽带PAM 技术研究  31-40
  3.1 引言  31
  3.2 UWB 脉冲信号调制方式  31-34
  3.3 工作原理  34-35
  3.4 结果分析  35-39
  3.5 本章小结  39-40
第四章 基于SOA 级联EAM 的超宽带PSM 技术研究  40-46
  4.1 引言  40
  4.2 工作原理  40-41
  4.3 结果分析  41-45
  4.4 本章小结  45-46
第五章 基于PM 的多功能超宽带调制技术研究  46-57
  5.1 引言  46
  5.2 工作原理  46-48
  5.3 结果分析  48-56
    5.3.1 基于PM 的超宽带OOK 性能分析  48-51
    5.3.2 基于PM 的超宽带BPSK 性能分析  51-53
    5.3.3 基于PM 的超宽带PSM 性能分析  53-56
  5.4 本章小结  56-57
第六章 全文总结  57-59
  6.1 工作总结  57-58
  6.2 工作展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-66
作者攻读学位期间发表的学术论文  66-67
附录1 注释表  67-68

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 无线电中继通信、微波通信
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