光子輔助得毫米波通信技術

目錄
序
前言
第1章 基于強度調制器的單載波矢量毫米波信號傳輸系統(tǒng) 1
1.1 引言 1
1.2 光子輔助毫米波產生技術 2
1.3 馬赫-曾德爾調制器工作原理 5
1.4 基于馬赫-曾德爾調制器載波抑制方式的矢量信號產生系統(tǒng) 7
1.4.1 基于外部調制器產生載波抑制的毫米波信號 7
1.4.2 基于外部調制器產生載波抑制的矢量毫米波信號 8
1.4.3 理論推導 10
1.4.4 實驗測試 15
1.5 基于馬赫-曾德爾調制器的四倍頻毫米波產生技術 19
1.6 基于單個馬赫-曾德爾調制器的偏振復用矢量信號傳輸系統(tǒng) 22
1.6.1 原理介紹 22
1.6.2 實驗裝置 23
1.6.3 實驗結果 25
1.7 小結 26
參考文獻 27
第2章 基于相位調制器的單載波矢量毫米波信號傳輸系統(tǒng) 31
2.1 基于相位調制器的光子倍頻的矢量毫米波信號生成 31
2.2 基于相位調制器的隨機光子倍頻的矢量毫米波信號生成 39
2.2.1 數(shù)值仿真 41
2.2.2 實驗裝置 43
2.2.3 實驗結果 44
2.3 小結 48
參考文獻 48
第3章 基于直接調制激光器產生SSB和DSB矢量信號 51
3.1 引言 51
3.2 原理介紹 51
3.3 實驗裝置和實驗結果 53
3.4 小結 57
參考文獻 57
第4章 高性能的單載波矢量毫米波生成技術 59
4.1 光載波抑制矢量毫米波中的平衡預編碼技術 60
4.2 相位因子優(yōu)化的預編碼矢量信號系統(tǒng) 63
4.2.1 原理介紹 63
4.2.2 實驗裝置 64
4.2.3 實驗結果 66
4.3 基于外差拍頻和強度調制器的矢量信號產生 67
4.4 無預編碼的光子輔助SSB單偏振毫米波信號產生 68
4.5 無預編碼的光子輔助SSB雙偏振毫米波信號產生 69
4.6 小結 71
參考文獻 71
第5章 基于預編碼的OFDM矢量毫米波信號傳輸系統(tǒng) 75
5.1 引言 75
5.2 載波抑制OFDM矢量信號系統(tǒng) 75
5.3 偶數(shù)階載波抑制OFDM矢量信號系統(tǒng) 80
5.3.1 實驗裝置 80
5.3.2 實驗結果 81
5.4 奇數(shù)階載波抑制W波段毫米波OFDM矢量信號系統(tǒng) 82
5.4.1 實驗裝置 82
5.4.2 實驗結果 84
5.5 小結 85
參考文獻 86
第6章 外差相干探測的數(shù)字信號處理技術 87
6.1 引言 87
6.2 電毫米波接收技術 88
6.3 基于數(shù)字中頻下變頻的簡化式外差相干探測原理 88
6.4 外差相干光通信的基本均衡算法 91
6.5 小結 97
參考文獻 97
第7章 基于先進DSP算法的OFDM信號W波段毫米波相干接收系統(tǒng) 101
7.1 引言 101
7.2 基于光外差拍頻方案和相干接收的W波段毫米波系統(tǒng) 101
7.3 多載波OFDM調制格式 102
7.4 離散傅里葉變換的擴頻技術 106
7.4.1 離散傅里葉變換擴頻技術原理 106
7.4.2 離散傅里葉變換擴頻技術應用 107
7.4.3 測試實驗 108
7.5 符號內頻域平均技術 110
7.5.1 信道估計 110
7.5.2 符號內頻域平均技術原理 111
7.6 基于DFT-S和ISFA的OFDM毫米波相干接收系統(tǒng) 112
7.6.1 實驗裝置 112
7.6.2 實驗結果 114
7.7 小結 115
參考文獻 116
第8章 毫米波鏈路預算分析與驗證 118
8.1 引言 118
8.2 毫米波天線 118
8.2.1 W波段喇叭天線理論計算 119
8.2.2 W波段喇叭天線仿真 120
8.3 毫米波鏈路預算 121
8.3.1 毫米波鏈路預算推導 121
8.3.2 毫米波鏈路預算分析 123
8.4 W波段長距離傳輸鏈路預算驗證 126
8.4.1 驗證方案 126
8.4.2 實驗結果 127
8.5 小結 129
參考文獻 129
第9章 基于DSP的簡單可配置OFDM RoF系統(tǒng) 130
9.1 引言 130
9.2 頻率可調的SSB-OFDM RoF系統(tǒng)原理 131
9.3 OFDM RoF系統(tǒng)實驗設置 132
9.4 SSB-OFDM RoF系統(tǒng)實驗結果 134
9.5 小結 136
參考文獻 136
第10章 基于沃特爾均衡器補償非線性效應的OFDM信號W波段毫米波直接檢測系統(tǒng) 139
10.1 引言 139
10.2 OFDM信號子載波互拍噪聲理論分析 140
10.2.1 離散多音調制 140
10.2.2 結構簡化的直接檢測下變頻系統(tǒng) 141
10.3 非線性均衡技術 142
10.3.1 沃特爾均衡器 142
10.3.2 最小均方算法 145
10.4 基于沃特爾均衡器的OFDM毫米波直接檢測系統(tǒng) 147
10.4.1 實驗裝置 147
10.4.2 實驗結果 150
10.5 小結 153
參考文獻 153
第11章 天線MIMO技術 155
11.1 引言 155
11.2 基于光偏振復用的2×2 MIMO無線鏈路 155
11.3 基于天線極化復用的4×4 MIMO無線鏈路 156
11.3.1 天線極化隔離度和串擾研究 156
11.3.2 天線極化復用原理 159
11.4 MIMO無線鏈路中的無線串擾 160
11.5 低無線串擾結構簡單的基于天線極化分集的2×2 MIMO無線鏈路 164
11.6 小結 166
參考文獻 166
第12章 光子輔助的多載波復用毫米波通信系統(tǒng) 169
12.1 引言 169
12.2 基于偏振分集外差拍頻和天線復用的超高速光纖-無線融合傳輸 169
12.2.1 偏振分集與天線復用的2×2 MIMO光纖-無線傳輸系統(tǒng)原理 169
12.2.2 W波段120Gbit/s超高速光纖-無線融合傳輸實驗 171
12.3 小結 175
參考文獻 175
第13章 基于OFDM調制格式的光載毫米波系統(tǒng)中預加重技術 177
13.1 引言 177
13.2 原理介紹 177
13.3 實驗裝置及結果 184
13.4 小結 187
參考文獻 187
第14章 基于壓縮擴展方式降低毫米波信號的峰均比 190
14.1 引言 190
14.2 原理介紹 191
14.3 實驗裝置及結果 196
14.4 小結 201
參考文獻 201
第15章 基于OFDM調制格式和反轉OSSB技術的毫米波系統(tǒng) 204
15.1 引言 204
15.2 系統(tǒng)原理 204
15.3 實驗裝置及結果 208
15.4 小結 214
參考文獻 214
第16章 基于OFDM調制格式的偏振復用的W波段毫米波系統(tǒng) 217
16.1 引言 217
16.2 原理介紹 217
16.3 實驗裝置及結果 219
16.4 小結 225
參考文獻 225
第17章 毫米波高速全雙工通信 227
17.1 引言 227
17.2 E波段高速全雙工通信 227
17.2.1 全雙工通信系統(tǒng)方案 228
17.2.2 實驗結果 228
17.2.3 全雙工雙向E波段光纖-無線融合系統(tǒng) 230
17.3 W波段單偏振全雙工光纖-無線-光纖網絡 233
17.3.1 全雙工光纖-無線-光纖網絡傳輸原理 233
17.3.2 全雙工光纖-無線-光纖網絡系統(tǒng)裝置 234
17.3.3 實驗結果 236
17.4 W波段偏振復用全雙工光纖-無線-光纖網絡 236
17.4.1 偏振復用全雙工網絡原理 237
17.4.2 偏振復用全雙工系統(tǒng)裝置 238
17.4.3 實驗結果 240
17.5 小結 241
參考文獻 241
第18章 基于光子輔助的寬帶大容量毫米波傳輸系統(tǒng) 243
18.1 引言 243
18.2 基于光偏振復用和天線MIMO的大容量傳輸系統(tǒng) 243
18.2.1 基于同一天線極化的2×2 MIMO的光纖-無線融合系統(tǒng) 243
18.2.2 基于天線極化復用的4×4 MIMO的光纖-無線融合系統(tǒng) 246
18.2.3 基于天線極化分集的2×2 MIMO的光纖-無線融合系統(tǒng) 249
18.3 K、Q、V、D和W波段大容量傳輸系統(tǒng) 250
18.3.1 K波段大容量傳輸系統(tǒng) 250
18.3.2 Q波段大容量傳輸系統(tǒng) 252
18.3.3 V波段大容量傳輸系統(tǒng) 253
18.3.4 D波段大容量傳輸系統(tǒng) 253
18.3.5 W波段400G大容量傳輸系統(tǒng) 255
18.4 基于多維復用的超高速傳輸系統(tǒng) 256
18.5 小結 261
參考文獻 262
第19章 光子輔助的長距離毫米波傳輸 265
19.1 20Gbit/s 360m的W波段離線通信研究 265
19.1.1 實驗裝置 265
19.1.2 實驗結果 266
19.2 20Gbit/s 1.7km的W波段毫米波通信研究 267
19.2.1 W波段毫米波無線傳輸系統(tǒng)的關鍵器件 267
19.2.2 W波段無線毫米波傳輸系統(tǒng)實驗 271
19.3 雙向54Gbit/s W波段8QAM以及32Gbit/s K波段16QAM的長距離無線傳輸 273
19.3.1 系統(tǒng)架構和實驗裝置 273
19.3.2 實驗結果 275
19.4 基于不同LO的W波段光纖-無線MIMO系統(tǒng)的研究 276
19.4.1 系統(tǒng)原理 276
19.4.2 系統(tǒng)裝置 276
19.4.3 實驗結果 278
19.5 W波段實時通信研究 280
19.5.1 系統(tǒng)裝置 281
19.5.2 實驗結果 282
19.6 小結 284
參考文獻 284