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基于60GHz毫米波的ROF视频传送与组网

作　者: 戴宇航
导　师: 尹霄丽
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 光载射频系统 光载波抑制光载毫米波 高清视频传送波分复用无源光网络
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


随着IPTV、高清视频、移动多媒体等高速数据业务的发展与应用,现有通信系统的接入带宽越来越难以满足人们的需求。为了提高接入网的通信容量及带宽利用率,人们分别研究了光纤接入技术和高频毫米波无线接入技术,都取得了卓越的成效。然而,光纤接入不能实现在空间上无缝覆盖的通信,而毫米波技术由于其高频谱的原因,不能进行远距离传输,从而限制了两种的技术的进一步发展。为了融合光纤通信和无线通信技术的优势,研究者提出了ROF技术,即将毫米波射频信号调制到光波上,通过光纤链路进行传输,实现了毫米波射频信号的远距离传输和光纤网络的无线覆盖。ROF系统具有带宽高、结构简单、抗电磁干扰性能好等优点,可以实现无压缩视频信号的传送,广泛应用于森林防护、偏远基站、智能交通监控等领域。另一方面,对ROF系统组网方式的研究,能够进一步扩大ROF系统的应用范围、提高系统资源利用率。本文对基于60GHz毫米波的ROF视频传送与组网进行了研究,论文的主要工作和成果如下：1、研究了当前ROF技术的发展状况及趋势,对实现ROF系统的关键技术进行了研究,分析了现有的光学产生毫米波的方法、ROF光接收的方式及高速光电探测器的性能特点、光纤接入网的种类与特点等；2、研究了光载波抑制(OCS)调制方式产生光载毫米波的理论,仿真产生了OCS光载毫米波,并分析了影响OCS光载毫米波性能的因素：研究了OCS在光纤链路中的传输理论,推导出OCS光载毫米波光纤传输距离的最大值,仿真分析OCS光载毫米波在光纤链路中的传输性能；3、搭建了60GHz毫米波的ROF实验验证系统,采用直接调制和间接调制两种实验方案产生了OCS光载毫米波,并通过在25km光纤中传输,进一步分析影响传输性能的因素,实现了播放率约为500Mbps高清视频在ROF系统上的清晰无误码传输；4、研究ROF-WDM-PON的网络结构,研究了相应的波长分配方案,提出了适用于ROF-WDM-PON系统的基于主从调度的动态波长分配方案,最后对ROF-WDM-PON中的串扰进行了理论分析,并提出一种应对方案。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 引言  9-10
  1.2 课题研究现状和意义  10-11
  1.3 课题研究的主要工作  11-12
  1.4 论文结构  12-13
第二章 ROF关键技术概述  13-23
  2.1 毫米波技术  13-15
    2.1.1 毫米波技术的特点  13-14
    2.1.2 光学产生毫米波方法  14-15
  2.2 光接收机技术  15-20
    2.2.1 光接收机的探测方式  15-17
    2.2.2 光电探测器  17-20
  2.3 光纤接入网技术  20-22
    2.3.1 有源光网络  21
    2.3.2 无源光网络  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章 ROF系统光载毫米波产生与传输理论研究  23-35
  3.1 光载毫米波信号产生理论研究  23-27
    3.1.1 光载波抑制光载毫米波信号产生理论分析  23-25
    3.1.2 光载波抑制光载毫米波产生仿真分析  25-27
  3.2 光载波抑制光载毫米波传输理论研究  27-33
    3.2.1 光载射频信号传输理论研究  27-30
    3.2.2 光载毫米波信号传输仿真分析  30-33
  3.3 本章小结  33-35
第四章 60GHz毫米波ROF系统实验验证及视频传送  35-45
  4.1 实验环境  35-36
  4.2 60GHz毫米波ROF系统实验  36-44
    4.2.1 光载波抑制60GHz光载毫米波产生  37-39
    4.2.2 光载波抑制60GHz光载毫米波传输分析  39-42
    4.2.3 光载毫米波无线传输性能分析  42-43
    4.2.4 基于60GHz毫米波ROF系统的视频传输  43-44
  4.3 本章小结  44-45
第五章 基于ROF的接入网组网结构研究  45-54
  5.1 ROF系统结构研究  45-46
  5.2 ROF-WDM-PON技术研究  46-53
    5.2.1 WDM-PON技术特点  47
    5.2.2 ROF-WDM-PON网络结构  47-48
    5.2.3 ROF-WDM-PON波长分配方案研究  48-52
    5.2.4 ROF-WDM-PON信号串扰研究  52-53
  5.3 本章小结  53-54
第六章 总结与展望  54-56
  6.1 总结  54-55
  6.2 展望  55-56
参考文献  56-59
致谢  59-60
作者攻读硕士学位期间发表的论文  60

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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 > 光波通信、激光通信
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