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光载无线系统中高阶调制格式性能研究开题报告开 题 报 告 主 要 内 容一、课题的目的、意义当前，基于PON技术的FTTH在一些试点城市进行得如火如荼，同时，WiMAX也异军突起并顺利成为3G标准中一员。在骨干光网络已趋于饱和的情况下，接入网领域的巨大市场份额无疑会成为各大运营商争相投资的动力。光纤接入和无线接入分别有着各自的优势，光纤具有低损耗、高带宽、防电磁干扰等特点，而无线接入则可以给用户带来无处不在的方便快捷服务，且免去了铺设光纤的昂贵费用，于是，人们就想能不能用一种技术将有线与无线接入融合起来。Radio-over-Fiber(ROF)技术就是应这种需求而出现，并且成为越来越多人研究的热点。光载无线通信是应高速大容量无线通信需求，新兴发展起来的将光纤通信和无线通信相结合起来的无线接入技术。ROF系统中运用光纤作为基站(BTS)与中心站(CS)之间的传输链路，直接利用光载波来传输射频信号。光纤仅起到传输的作用，交换、控制和信号的再生都集中在中心站，基站仅实现光电转换，这样，可以把复杂昂贵的设备集中到中心站点，让多个远端基站共享这些设备，减少基站的功耗和成本。光纤传输的射频（或毫米波）信号提高了无线带宽，但天线发射后在大气中的损耗会增大，所以要求蜂窝结构向微微小区转变，而基站结构的简化有利于增加基站数目来减少蜂窝覆盖面积，从而使组网更为灵活，大气中无线信号的多经衰落也会降低；另外，利用光纤作为传输链路，具有低损耗、高带宽和防止电磁干扰的特点。正是这些优点，使得ROF技术在未来无线宽带通信、卫星通信以及智能交通系统等领域有着广阔的应用前景。QAM 是一种高效的利用载波幅度和相位联合调制的技术，极大地提高了频谱利用率，被广泛的应用于卫星空间通信，数字电视网络高速数据传输，数字微波系统，VDSL 等领域。目前，日本、美国和欧洲的数字有线电视标准均是采用QAM调制方式，而我国正在研发的第四代OFDM也是采用QAM调制。 在QAM调制方式提出初期，低阶QAM 就可以满足人们数据传输速率的要求。近年来，因为频带的紧张和数据传输速率需求的提高，低阶的 QAM 调制已经无法满足当前的要求，人们把目光逐步转移到高阶 QAM 的实现上了。但是随着 QAM调制阶数的增加，星座点间的幅度和相位都变小了，误码率相应的也会增加，对整个通信系统的要求也越来越高。因此研究适合高阶 QAM 调制解调算法及实现具有重要的现实意义。 二、课题国内外研究现状利用光载无线技术构建的智能小区通信系统可以提供的主要服务包括用电信息采集、小区配电自动化、电动汽车充电桩管理、智能家居服务、统一展示平台、自助缴费终端、水表气表集抄、安防监控、高速宽带数据网络接入等。与现有的光纤到户智能小区系统相比，采用 ROF 技术不仅可以提供高速率的无线接入业务，而且增加了系统的业务接入种类，且部署便捷，易于系统扩容， 增加各类新型移动业务终端，大大降低了设备安装和维护成本。智能小区通信网络系统架构如图1：图1电力通信网络由骨干传输网和接入网组成，见图2。电力通信网高效运营与电网安全和企业管理的关系日益密切， 企业现代化建设及电网智能化发展对电力通信网的发展提出了更高的要求，同时，由于通信网络的复杂性及脆弱性，电力通信网的安全运行将对现代化电网企业的顺利运作及智能电网的安全稳定产生更大的影响，因此需要不断探索电力通信网技术，为电网运行和企业建设提供更加可靠的通信服务保障，目标是达到电力行业国际领先水平。在这一新形势下,电力通信网面临着前所未有的新机遇和新挑战，需要最大限度地利用先进通信技术，支撑电网系统的智能化转变。建立高速、双向、实时、集成的电力通信网络 是实现智能电网的基础，将支撑智能电网成为一个动态稳定的、 实时信息和电力交换互动的大型基础设施， 提高电网的供电可靠性和资产的利用率， 抵御电网受到的攻击， 提升电网价值。图2在ECOC2010上,又报道了 448Gb/s PDM 16QAM信号在长度为1200km的超大面积光纤中(ULAF)的传输实验[2]。该实验釆用了所示的系统结构如图3：图3在最近的 OFC2012上,X. Zhou等人实现504Gbits/s PDM 32/64QAM DWDM信号在1200kmULAF中的传输,SE达到了 8.4b/s/Hz[2]。这对于高速光纤通信来说是一个很大的进步,也为我们实现更高速率、更大容量的光纤通信系统提供了一个良好的发展方向。在这个实验中,采用的系统结构如图4所示：图4近年来,利用轨道角动量(OAM)复用來提升信号传输速率和频谱效率也成为一个新的发展领域。在2012年,WangJian等人通过将四路偏振复用的OAM波束复用,实现了1369.6Gbit/s的16QAM信号的传输,频谱效率(SE)达到了 25.6b/s/Hz。同