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OFDM-ROF系统的研究与仿真分析

作　者: 康宁
导　师: 孙学康
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: Radio-On-Fiber OFDM-ROF 自适应调制 信道估计 非线性效应
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


无线化和宽带化是当今通信业乃至整个信息业的热点。无线通信使得在任何时候、任何地方与任何人之间的通信成为可能。而宽带通信可以将数据、话音、视频和多媒体等各种业务信息很快地传送到企业和家庭个人用户,丰富了人们的工作以及生活。所以,这两者的结合无疑是未来通信的发展方向。基于此,本论文研究了OFDM-ROF系统,其中包括了ROF (Radio-On-Fiber)技术和OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术。ROF技术利用光纤和高频无线电波各自的优点,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,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。OFDM技术一种多载波数字调制技术,该技术作为未来4G通信系统的标准之一,具有更强的抗多径衰落的能力和更高的频谱利用率,且系统复杂度低,均衡简单,是一种理想的调制技术。本论文主要研究了OFDM-ROF系统中的关键技术,并且利用Matlab软件搭建了仿真平台,对系统性能进行了定量分析。论文首先介绍了ROF技术提出的技术背景、ROF技术的概念、网络结构以及ROF技术的特点。接着,论文介绍了OFDM技术的原理和优点,同时重点介绍OFDM信号的高峰均值比问题。第三章讨论了OFDM-ROF系统中的关键技术,其中包括无线信道及信道估计、光调制技术以及频率上变换技术。论文第四章是全文的核心部分,在已有理论分析的基础上,利用Matlab搭建了OFDM-ROF系统的仿真平台,结合理论分析和仿真结果,讨论了无线信道和光链路中影响系统性能的主要参数。论文第五章基于OFDM-ROF系统提出了一种新型的自适应调制方式,该方法结合了无线信道和光链路的影响,能够同时对抗多径衰落和非线性效应。最后是论文工作总结和展望。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-18
  1.1 ROF技术提出的背景  9-11
    1.1.1 宽带化  9-10
    1.1.2 无线化  10-11
  1.2 ROF基本概念  11-15
    1.2.1 基带光纤传输方案  12
    1.2.2 中频光纤传输方案  12-13
    1.2.3 射频光纤传输方案  13-14
    1.2.4 三种传输方案的比较  14-15
  1.3 ROF技术的特点  15-16
  1.4 基于OFDM-ROF光无线传输系统  16-17
  1.5 本论文的结构  17-18
第二章 OFDM技术介绍  18-26
  2.1 OFDM调制技术的原理  18-20
  2.2 OFDM技术的优点  20-21
  2.3 OFDM信号高峰均值比问题  21-26
    2.3.1 OFDM系统中的PAPR及其分布  21-22
    2.3.2 PAPR的数学意义  22-23
    2.3.3 OFDM系统内PAPR的定量分析  23-26
第三章 OFDM-ROF系统关键技术分析  26-43
  3.1 无线信道以及信道估计  26-30
    3.1.1 无线信道介绍  26-28
    3.1.2 基于导频插入的OFDM信号信道估计方法  28-29
    3.1.3 基于维纳滤波的MMSE信道估计  29-30
  3.2 ROF中的光调制技术  30-34
    3.2.1 实现原理  30-33
    3.2.2 性能比较  33-34
  3.3 ROF中的频率上变换技术  34-43
    3.3.1 基于四波混频的频率上变换技术的原理分析  34-35
    3.3.2 系统框图  35-37
    3.3.3 仿真结果以及传输性能分析  37-43
第四章 OFDM-ROF系统的性能分析与仿真  43-55
  4.1 系统的搭建  43-44
  4.2 非线性光调制的影响  44-49
  4.3 光纤色散对于信号传输带来的影响  49-51
  4.4 无线信道传输以及信道估计  51-55
第五章 OFDM-ROF系统下的新的自适应调制方法  55-62
  5.1 自适应调制技术介绍  55-56
  5.2 基于OFDM-ROF系统的自适应调制方法  56-59
  5.3 仿真结果  59-62
第六章 总结与展望  62-64
  总结  62-63
  展望  63-64
参考文献  64-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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