光子辅助得毫米波通信技术

目录
序
前言
第1章 基于强度调制器的单载波矢量毫米波信号传输系统 1
1.1 引言 1
1.2 光子辅助毫米波产生技术 2
1.3 马赫-曾德尔调制器工作原理 5
1.4 基于马赫-曾德尔调制器载波抑制方式的矢量信号产生系统 7
1.4.1 基于外部调制器产生载波抑制的毫米波信号 7
1.4.2 基于外部调制器产生载波抑制的矢量毫米波信号 8
1.4.3 理论推导 10
1.4.4 实验测试 15
1.5 基于马赫-曾德尔调制器的四倍频毫米波产生技术 19
1.6 基于单个马赫-曾德尔调制器的偏振复用矢量信号传输系统 22
1.6.1 原理介绍 22
1.6.2 实验装置 23
1.6.3 实验结果 25
1.7 小结 26
参考文献 27
第2章 基于相位调制器的单载波矢量毫米波信号传输系统 31
2.1 基于相位调制器的光子倍频的矢量毫米波信号生成 31
2.2 基于相位调制器的随机光子倍频的矢量毫米波信号生成 39
2.2.1 数值仿真 41
2.2.2 实验装置 43
2.2.3 实验结果 44
2.3 小结 48
参考文献 48
第3章 基于直接调制激光器产生SSB和DSB矢量信号 51
3.1 引言 51
3.2 原理介绍 51
3.3 实验装置和实验结果 53
3.4 小结 57
参考文献 57
第4章 高性能的单载波矢量毫米波生成技术 59
4.1 光载波抑制矢量毫米波中的平衡预编码技术 60
4.2 相位因子优化的预编码矢量信号系统 63
4.2.1 原理介绍 63
4.2.2 实验装置 64
4.2.3 实验结果 66
4.3 基于外差拍频和强度调制器的矢量信号产生 67
4.4 无预编码的光子辅助SSB单偏振毫米波信号产生 68
4.5 无预编码的光子辅助SSB双偏振毫米波信号产生 69
4.6 小结 71
参考文献 71
第5章 基于预编码的OFDM矢量毫米波信号传输系统 75
5.1 引言 75
5.2 载波抑制OFDM矢量信号系统 75
5.3 偶数阶载波抑制OFDM矢量信号系统 80
5.3.1 实验装置 80
5.3.2 实验结果 81
5.4 奇数阶载波抑制W波段毫米波OFDM矢量信号系统 82
5.4.1 实验装置 82
5.4.2 实验结果 84
5.5 小结 85
参考文献 86
第6章 外差相干探测的数字信号处理技术 87
6.1 引言 87
6.2 电毫米波接收技术 88
6.3 基于数字中频下变频的简化式外差相干探测原理 88
6.4 外差相干光通信的基本均衡算法 91
6.5 小结 97
参考文献 97
第7章 基于先进DSP算法的OFDM信号W波段毫米波相干接收系统 101
7.1 引言 101
7.2 基于光外差拍频方案和相干接收的W波段毫米波系统 101
7.3 多载波OFDM调制格式 102
7.4 离散傅里叶变换的扩频技术 106
7.4.1 离散傅里叶变换扩频技术原理 106
7.4.2 离散傅里叶变换扩频技术应用 107
7.4.3 测试实验 108
7.5 符号内频域平均技术 110
7.5.1 信道估计 110
7.5.2 符号内频域平均技术原理 111
7.6 基于DFT-S和ISFA的OFDM毫米波相干接收系统 112
7.6.1 实验装置 112
7.6.2 实验结果 114
7.7 小结 115
参考文献 116
第8章 毫米波链路预算分析与验证 118
8.1 引言 118
8.2 毫米波天线 118
8.2.1 W波段喇叭天线理论计算 119
8.2.2 W波段喇叭天线仿真 120
8.3 毫米波链路预算 121
8.3.1 毫米波链路预算推导 121
8.3.2 毫米波链路预算分析 123
8.4 W波段长距离传输链路预算验证 126
8.4.1 验证方案 126
8.4.2 实验结果 127
8.5 小结 129
参考文献 129
第9章 基于DSP的简单可配置OFDM RoF系统 130
9.1 引言 130
9.2 频率可调的SSB-OFDM RoF系统原理 131
9.3 OFDM RoF系统实验设置 132
9.4 SSB-OFDM RoF系统实验结果 134
9.5 小结 136
参考文献 136
第10章 基于沃特尔均衡器补偿非线性效应的OFDM信号W波段毫米波直接检测系统 139
10.1 引言 139
10.2 OFDM信号子载波互拍噪声理论分析 140
10.2.1 离散多音调制 140
10.2.2 结构简化的直接检测下变频系统 141
10.3 非线性均衡技术 142
10.3.1 沃特尔均衡器 142
10.3.2 最小均方算法 145
10.4 基于沃特尔均衡器的OFDM毫米波直接检测系统 147
10.4.1 实验装置 147
10.4.2 实验结果 150
10.5 小结 153
参考文献 153
第11章 天线MIMO技术 155
11.1 引言 155
11.2 基于光偏振复用的2×2 MIMO无线链路 155
11.3 基于天线极化复用的4×4 MIMO无线链路 156
11.3.1 天线极化隔离度和串扰研究 156
11.3.2 天线极化复用原理 159
11.4 MIMO无线链路中的无线串扰 160
11.5 低无线串扰结构简单的基于天线极化分集的2×2 MIMO无线链路 164
11.6 小结 166
参考文献 166
第12章 光子辅助的多载波复用毫米波通信系统 169
12.1 引言 169
12.2 基于偏振分集外差拍频和天线复用的超高速光纤-无线融合传输 169
12.2.1 偏振分集与天线复用的2×2 MIMO光纤-无线传输系统原理 169
12.2.2 W波段120Gbit/s超高速光纤-无线融合传输实验 171
12.3 小结 175
参考文献 175
第13章 基于OFDM调制格式的光载毫米波系统中预加重技术 177
13.1 引言 177
13.2 原理介绍 177
13.3 实验装置及结果 184
13.4 小结 187
参考文献 187
第14章 基于压缩扩展方式降低毫米波信号的峰均比 190
14.1 引言 190
14.2 原理介绍 191
14.3 实验装置及结果 196
14.4 小结 201
参考文献 201
第15章 基于OFDM调制格式和反转OSSB技术的毫米波系统 204
15.1 引言 204
15.2 系统原理 204
15.3 实验装置及结果 208
15.4 小结 214
参考文献 214
第16章 基于OFDM调制格式的偏振复用的W波段毫米波系统 217
16.1 引言 217
16.2 原理介绍 217
16.3 实验装置及结果 219
16.4 小结 225
参考文献 225
第17章 毫米波高速全双工通信 227
17.1 引言 227
17.2 E波段高速全双工通信 227
17.2.1 全双工通信系统方案 228
17.2.2 实验结果 228
17.2.3 全双工双向E波段光纤-无线融合系统 230
17.3 W波段单偏振全双工光纤-无线-光纤网络 233
17.3.1 全双工光纤-无线-光纤网络传输原理 233
17.3.2 全双工光纤-无线-光纤网络系统装置 234
17.3.3 实验结果 236
17.4 W波段偏振复用全双工光纤-无线-光纤网络 236
17.4.1 偏振复用全双工网络原理 237
17.4.2 偏振复用全双工系统装置 238
17.4.3 实验结果 240
17.5 小结 241
参考文献 241
第18章 基于光子辅助的宽带大容量毫米波传输系统 243
18.1 引言 243
18.2 基于光偏振复用和天线MIMO的大容量传输系统 243
18.2.1 基于同一天线极化的2×2 MIMO的光纤-无线融合系统 243
18.2.2 基于天线极化复用的4×4 MIMO的光纤-无线融合系统 246
18.2.3 基于天线极化分集的2×2 MIMO的光纤-无线融合系统 249
18.3 K、Q、V、D和W波段大容量传输系统 250
18.3.1 K波段大容量传输系统 250
18.3.2 Q波段大容量传输系统 252
18.3.3 V波段大容量传输系统 253
18.3.4 D波段大容量传输系统 253
18.3.5 W波段400G大容量传输系统 255
18.4 基于多维复用的超高速传输系统 256
18.5 小结 261
参考文献 262
第19章 光子辅助的长距离毫米波传输 265
19.1 20Gbit/s 360m的W波段离线通信研究 265
19.1.1 实验装置 265
19.1.2 实验结果 266
19.2 20Gbit/s 1.7km的W波段毫米波通信研究 267
19.2.1 W波段毫米波无线传输系统的关键器件 267
19.2.2 W波段无线毫米波传输系统实验 271
19.3 双向54Gbit/s W波段8QAM以及32Gbit/s K波段16QAM的长距离无线传输 273
19.3.1 系统架构和实验装置 273
19.3.2 实验结果 275
19.4 基于不同LO的W波段光纤-无线MIMO系统的研究 276
19.4.1 系统原理 276
19.4.2 系统装置 276
19.4.3 实验结果 278
19.5 W波段实时通信研究 280
19.5.1 系统装置 281
19.5.2 实验结果 282
19.6 小结 284
参考文献 284