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光载无线系统中高阶调制格式性能研究毕业论文目 录摘要IIIAbstractIV第1章绪论11.1 课题研究背景和意义11.2 选题的研究现状及意义21.3 QAM调制及解调原理31.4 QAM调制的性能51.4.1 误码率51.4.2 频带利用率61.5课题的主要研究工作6第2章 RoF技术分析82.1 简单RoF链路分析82.1.1 对光源的调制技术82.1.2 光探测器92.1.3 光纤色散对RoF链路的影响102.2 RoF技术特点102.3本章小节11第3章 RoF系统的构建与仿真123.1 RoF系统的组成123.2仿真系统设计133.2.1 频谱图143.2.2 波形图和眼图153.2.3 不同功率下的眼图163.2.4 不同光纤长度下的眼图173.3 仿真结果分析183.4 本章小结20第4章 16QAM设计与实现214.1 16QAM调制模块214.2 16QAM解调模块234.3 星座图模块244.4 测误码率模块254.5 随机序列产生模块264.6 信道传输模块264.7 仿真结果与分析274.8 本章小结28第5章 16QAM的RoF系统仿真295.1 16QAM的MATLAB Component设计295.2 16QAM模块305.2.1 16QAM调制模块实现315.2.2 16QAM解调模块实现325.2.3 星座图模块实现325.2.4 测试误码率模块实现335.2.5 16QAM组件的设计335.3系统仿真及分析335.4 本章小结38结论39致谢40参考文献41第1章 绪 论1.1 课题研究背景和意义当前，在骨干光网络趋于饱和情况下，接入网领域成为各大运营商投资的重要领域。无线接入与光纤接入各有优势，无线接入能给用户带来无处不在的服务，而光纤接入具有低损耗、高带宽、防电磁干扰得特性。因此，人们就想到能不能将两种技术融合起来，于是Radio-over-Fiber(RoF)技术就应运而生，并且受到越来越多的关注[1]。应高速大容量无线通信的需求，光载无线通信新兴发展起来，将无线通信与光纤通信结合在一起。在RoF系统，光纤只作为传输媒介，由中心站实现信号交换、控制和再生，而基站负责光电转换的实现。这样就可以把复杂的设备集中在中心站，让基站只做一些简单操作，由于基站数目会很多，这样就可以达到减少基站的成本和功耗的目的。由于现在视频服务和高速数据传输已经成为一种趋势，在未来我们的宽带接入必然需要达到Gb?s量级[2]，而RoF系统是结合无线传输系统和光载网络系统的优势，有能力为固定用户和移动用户同时提供更好的和更灵活的数据服务，所以它已经成为一项受人关注的解决方案。而在RoF系统中，最关键的技术是毫米波射频信号的加载、产生和传输，这些是实现信号在RoF系统中高质量传输的关键所在。到现在为止，国际上实现该毫米波的方式有以下3类。1）光自外差技术：采用锁模或则锁相激光器方案获取我们所需要的频谱纯净的光源。2）上下变频技术和外调制技术：通过光强度调制器来对激光器的输出广播进行调制，就能产生边频光波分量[3]。3）光学倍频技术：采用周期性光滤波器来将光波的相位变化变成强度变化。光纤传输有效提高了无线宽带，然而在大气中，无线发射的损耗很增加，因此要改造蜂窝结构，缩短每个蜂窝之间的距离，增加蜂窝结构数量，这样也可以使组网变得更加灵活，而且可以有效降低多径效应。除此之外，光纤作为传输链路，还具有低损耗、高带宽和防止电磁干扰得优点。因此，RoF技术将会在未来的各个通信领域有更广阔的应用前景。随着光纤通信的发展，系统的传输速率与容量也不断增加。因此需要一些更加高效的调制技术来处理，QAM就这样出现了，它是一种高效的幅度相位联合调制技术，使用这种技术，可以极大地提高频带利用率，已经被广泛应用与卫星通信，还有数字电视领域和数字微波系统中[4]。到现在为止，很多国家的数字电视已经采用QAM调制格式。目前，低阶QAM调制已经无法满足数据传输要求，人们都将目光转向了高阶QAM，所以高阶QAM调制性能研究也成为一大热点。当前，QAM调制格式是国内外在无线通信领域的研究热点，这是因为在抗噪声和带宽方面，QAM的表现都是很好的，特别是在有线电视数据传输方面，还有宽带接入方面，而在光纤传输中，对QAM信号的研究还是比较少的，所以这也是本论文对QAM信号在RoF系统中传输性能进行研究的意义所在。1.2 选题的研究现状及意义在这个对传输速度要求越来越高的时代，NRZ码的缺点越来越明显，所以研究新型调制格式成为一个热点。现在主要的研究方向有基于相位和基于强度的。基于相位的有差分正交相控键移、八相位差分相移键控和差分相移键控等，而基于强度的有单边带归零码、载波抑制归零码和归零码等。基于强度的RZ码调制格式与NRZ码相比，优势明显。当使用相同传