无线光载射频通信的弱信号自动检测

光纤网络具有低电磁干扰、大带宽等优点,但在传输过程一些弱信号由于系统噪声干扰常被淹没,针对当前弱信号检测方法抗噪性能不佳、实时性差、检测率低等不足,提出了随机共振和小波变换相结合的弱信号检测方法研究。首先利用随机共振技术进行参数调节和尺度变换,对弱信号中的特征频率共振输出,并能够抑制噪声对弱信号的干扰,然后依据小波变换提取连续的弱信号时频特征值,实现无线光载射频通信中的弱信号检测,最后实验结果表明,该检测方法具有良好的抗噪性能和较高的弱信号检测率。

光纤时间频率同步技术及应用

时间是人类目前测量和复现不确定度指标最高的物理量,代表了人类科技发展的最高水平。光纤时频同步技术经过几十年的发展,目前已广泛应用于量子计量、射电干涉测量、定位导航、现代通信、电力电网、高能物理、大地测量等诸多领域,成为人类社会高效运行的重要支撑。得益于光纤时频同步技术的高可靠性和高稳定度,综合原子时“分布式”和“实时性”这一长期存在的矛盾得到了解决。文章介绍了光纤时频同步技术的发展历史、各技术路径的研究现状,以及基于北京地区光纤时频同步网生成的分布式实时综合原子时。在此基础上,指出光纤时频同步的发展重点正从技术研究转为大规模网络化应用,开展基于光网络的多功能、多应用融合研究,实现一体化通信、感知、计算、测量、控制,将是未来的重要发展趋势。

多服务低速率数字光载射频系统中的新型自动增益控制算法设计

带通采样和数字信号处理技术使得数字光载射频(DRoF)通信系统在射频信号传输中具有显著优势,而且系统通过进一步采用数据压缩技术可实现多服务信号的低比特率传输。然而,系统进行数据压缩的同时会极大降低输入动态范围。基于对数据压缩参数的理论分析,该文提出一种新型快速两级自动增益控制(FST-AGC)算法。该算法采用周期内多阈值判定机制来调整链路增益,具有高稳定、准确和快速响应等特性。通过在数字域和模拟(RF)域进行两级自动增益控制,系统的输入动态范围大大提高。该算法被成功应用到能够同时支持3家移动运营商(MONs)所有服务的多服务低速率DRoF系统中。理论计算、软件仿真和系统测试结果都验证了该算法具有显著优势和良好性能。该算法可应用在其他各种新型网络通信系统中,如物联网(IoT)、射频识别(RFID)和未来的5G通信系统。

毫米波光载射频系统研究的新进展

论述毫米波光载射频(radio over fiber,RoF)系统研究的新进展.发展了基于光学倍频(optical frequencymultiplication,OFM)概念的毫米波光学生成理论与技术,包括通过电光调制器的高阶光波边模形成、光探测器自外差射频(radio frequency,RF)产生方法的推导、双向毫米波RoF系统的设计等;提出中频正交频分复用(orthogonalfrequency division multiplexing,OFDM)毫米波调制的新方案,对光调制器非线性造成的OFDM信号的失真建立完整的数学模型,优化光调制度;同时,实现双向40 GHz RoF实验系统,传输速率达到100 Mbit/s.

基于光载射频通信技术的业务终端在智能小区中的应用

作者在光载射频通信技术ROF传输系统的基础上,结合智能小区在多种新型业务方面的需求,对ROF技术在智能小区的系统架构和传输链路中的应用,以及基于ROF技术的多种新型业务终端在智能小区中的实现进行研究.

一种高线性度的全双工光载射频系统

本文提出了一种高线性度的全双工光载射频系统.该系统克服了下行链路三阶交调失真与周期性功率衰落的影响,同时对上行链路进行波长重用,简化了基站的成本和复杂度,实现了高线性度的全双工光载射频系统.实验结果表明,与基于单个马增调制器的常规系统相比,本系统下行链路中三阶交调失真得到明显抑制,克服了光纤色散引起的功率衰落,系统无杂散动态范围提高17dB,宽带信号的星座图和误差矢量幅度改善明显,另外,上行链路可以实现稳定的波长重用及宽带信号传输.

基于超长分布式2阶喇曼放大器的光载射频传输

为了提升光载射频传输链路的链路增益以及传输距离,采用了L波段的超长分布式2阶喇曼放大器结构对光信号进行放大。从理论上对分布式2阶喇曼放大器以及光载射频传输链路的原理进行了解释,利用信号光、1阶抽运光、2阶抽运光以及噪声之间的耦合方程组分析了它们之间的关系,并且得到了基于超长分布式2阶喇曼放大器的光载射频传输系统的1阶射频信号增益。通过数值仿真以及系统实验得到了抽运功率大小对超长分布式2阶喇曼放大器的开关增益的影响、光载射频传输系统在0GHz^7GHz范围内的频率响应及其射频增益以及该光载射频传输链路在应用超长分布式2阶喇曼放大器后的相位噪声情况。结果表明,光载射频传输在超长分布式2阶喇曼放大器的作用下获得了28.1dB的链路增益,在距离为80.94km的光链路上实现了近似无损传输,射频信号开关增益与射频信号频率无关。该研究在光载射频链路的长距离传输中有重要的应用价值。

基于相推法的空间光载射频链路绝对延时测量

空间光载射频链路利用空间光链路实现射频信号的传输。由于采用大气信道传输光载射频信号,链路绝对延时受到大气湍流和温度等因素影响,产生延时抖动。本文采用相推法对1 km空间光载射频链路的绝对延时进行了高精度测量,测量结果与理论模型吻合,测量精度优于0.1 ps。该测量方法采用电光调制和射频鉴相实现了链路绝对延时测量,与光载射频链路具有良好的技术兼容性,同时较高的测量精度可以满足构建稳定光载射频传输链路的要求。

毫米波光载射频传输性能分析与优化设计

毫米波具有带宽大、波束窄等优点,在雷达、成像等领域具有重要的应用。光载射频传输是解决毫米波信号远距离传输问题的重要途径,其性能参数对传输质量有决定性影响。文中对电光变换和光载射频传输整体链路进行数学建模,给出了链路增益、1 dB压缩点、噪底、噪声系数、动态范围等性能指标计算公式,并给出了光载射频传输链路工程设计的参数优化和级联链路优化方法。经上述优化过程,可使设计的光载射频链路达到最优性能。

一种弹载传感器数据无线发射模块的设计

设计了一种新型的弹载无线数据发射模块。前端弹载传感器通过主控芯片C8051F340的控制,将采集到的数据发送到该发射模块,依托该模块进行数据的无线传输。该模块以nRF24L01射频芯片为核心,设计了相应的弹载天线,整个模块在前端主控芯片的控制下进行数据传输。完成了硬件电路、控制程序和射频天线的研制,并对系统进行了模块功能验证实验,实验结果表明:传感器数据的发送和穿透性能参数达到了预期目标,具有较高的应用价值。

光载无线通信系统的传输限制与抑制方法

针对光载无线通信(RoF)系统的传输限制因素,文章提出并实验证明两种传输距离长性能高的RoF系统。一种是采用抑制奇数边带的基于外部调制的40GHz的RoF系统;另一种是采用载波抑制(OCS)的外部调制的40GHz光正交频分复用(OFDM)RoF系统。理论与实验证明这两个系统不仅抗色散能力强,而且可以实现远距离传输。

电光调制器偏置点抖动控制对射频信号的影响

马赫-曾德尔电光调制器的偏置点控制是光载射频传输链路中一项十分关键的技术。为了分析马赫-曾德尔电光调制器偏置点抖动控制对射频信号的影响,用贝塞尔级数展开再进行频谱分析的方法对系统输出信号成分进行了理论分析,设计了马赫-曾德尔调制器任意点控制系统并进行了实验验证。用MATLAB进行仿真后可知,在输入射频功率为18dBm时,抖动信号幅度需小于45mV,2次射频信号对抖动信号引起的频率分量抑制比才能大于20dB;而在输入射频功率为10dBm时,这个幅度要小于19mV。改变抖动信号幅度进行实验,得到2次射频信号对抖动信号引起的频率分量抑制比与仿真结果误差始终保持在3dB^3.2dB左右。结果表明,马赫-曾德尔电光调制器工作在线性偏置点时,抖动信号引起的频率分量是可以忽略的;但将调制器偏置控制在最低偏置点时,对射频信号的影响不可忽略。

基于单个马赫曾德尔调制器产生射频光残留边带的研究

光残留边带(optical vestigial sideband,OVSB)既可克服光双边带(optical double-sideband,ODSB)色散问题,又可解决光单边带(optical single-sideband,OSSB)信噪比低的问题,是光载射频(Optical radio frequency,ROF)技术中的一种高效的调制方案。本文提出了采用单个马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator,MZM)产生OVSB的方法。通过控制注入到MZM的射频(Radio Frequency,RF)端口的两个RF信号间的相移,可得到不同边带比(Sideband Suppression Ratio,SSR)的OVSB信号。分析了MZM产生OVSB的原理,采用optisystem光子模拟软件,设计出来了一种基于MZM产生OVSB的结构,仿真得到了不同相移情况下的OVSB光谱图,验证了方法的可行性。该方法结构简单,成本低廉,SSR调节灵活,可降低ROF系统的成本,提高系统性能。

手机设计中创新的射频和光电解决方案

近年来，全球手机市场迅速增长，成为整个电子通讯市场中最受关注的行业之一。每年各个产品供应商会推出多款手机，来应对消费者越来越多的功能需求。手机的功能成为2G、2．5G乃至3G时代共同的问题。目前手机的成长趋势为外观轻、薄、短、小四方面，并且功能越来越多，需要添加诸如无线局域网、蓝牙等应用。同时带来的负面效应就是对电池和供电管理带来的要求越来越高，手机的待机时间也成为非常严格的要求。

ROF系统中基于四波混频的全光波长变换的研究

理论分析了基于四波混频(FWM)实现ROF(光载射频系统)全光波长变换。在分析基于高非线性光纤中FWM效应实现全光波长转换的基础上,指出影响转换效率的主要因素,讨论了提高转换效率的几种方法,采用提高非线性系数、光纤长度、调整泵浦光的功率以及信号光和泵浦光偏振方向之间的关系可以有效地提高基于FWM的波长变换效率,从而为在ROF系统中高效实现波长变换技术提供了依据。同时通过仿真实验,验证了已有的理论分析。

基于ROF-PON的光无线接入系统研究

通过对射频光纤传输(ROF)技术的研究,提出了一种采用O-OFDM调制的射频光纤传输-无源光网络(ROF-PON)接入系统方案。主要探讨了基于ROF的DWDM-PON接入系统架构及ROF系统光源调制技术,对光正交频分复用技术应用于DWDM系统长距离传输时的色散问题进行研究,并提出了解决方案。

基于组件信息测量的光伏电站无线监控系统

针对目前分布式光伏电站缺乏精细化管理的现状,本文采用射频无线通讯技术及网络技术,构建了基于组件信息测量的光伏阵列无线监控系统。该监控系统网络拓扑由感知层、网络层及应用层组成,在分析功能要求的基础上进行了智能无线终端、中继器及上位机的软硬件详细设计,实现了光伏组件电压、电流、功率及温度的实时远程在线监测与数据存储,还实现了分布式光伏电站运行状态和组件状态的实时监控,为分布式光伏电站的智能运行、管理及维护提供了有效的手段。

高功率全光纤光载微波信号功率放大器

为获得可应用于光载微波雷达系统的高功率双频激光源,用1 064nm窄线宽Nd∶YAG单块非平面环形腔激光器作为单频种子源,其输出分为两路,一路直接耦合入光纤,另一路经声光移频,与未移频的光束合束后获得中心频差为150 MHz、功率为20mW的双频激光.利用以半导体激光泵浦和掺Yb3+石英光纤为增益介质的3级主振荡功率放大系统对双频固体激光器输出的双频激光进行放大,获得50.3W的双频放大输出,光束质量因子为1.30,第三级主放大斜效率为74%.双频成分的幅度比、频差在放大过程中得到保持,拍频调制深度及信噪比等特性也未有恶化.双频光纤功率放大器在频差稳定和高功率输出等方面均有良好的表现.

远距离射频识别系统及其应用简论

RFID(Radio Frequency Identification)采用无线射频实现可移动存储设备与计算机或PLC之间的数据交换。一个典型的RFID系统包括载码体(即数据存储器),与载码体通讯的天线,以及处理天线与PC(或PLC)之间通信的控制器(天线与控制器一体时,我们称之为只读器或读写器)。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、防伪等众多领域,甚至军事用途。

基于光无线融合的用电信息采集通信系统

提出了一种基于射频拉远光无线融合技术的LTE230M无线通信方案,构建用电信息采集通信系统。利用射频拉远技术将传统的基站拆分为基站单元与射频单元,设计了基带单元与射频单元的模块结构,研究了系统的组网结构与特点,总结了基带单元与射频单元安装选址的原则。