论文部分内容阅读
随着互联网信息时代的来临,现代无线通信系统正朝着高传输速率、宽频带、智能化、高质量的方向发展。然而从实际应用方面来看,现代无线通信系统对带宽、速率的高要求,对已有的无线通信系统带来了严峻的挑战,而解决这些挑战的替代方案也日趋复杂。目前,为了应对无线通信系统中频带资源紧张的问题,通常是采用多频段的射频系统进行通信,因此,研究能够产生多个不同频率信号源的方法是非常有必要的。在光域中,针对光频梳产生方法的研究,为学者们提供了一种简单、灵活、可调节的产生多频率信号源的方法。综合来看,未来的通信系统正朝着宽带化和无线化发展,为支持高传输速率、宽频带的通信系统,关键技术之一即是研究低成本、高质量、频率可调的光频梳的生成方法。本文在研究数字预失真技术及基于数字预失真技术的OFC产生与传输系统理论的基础上,重点研究了基于数字预失真的功放线性化方法、基于数字预失真的单个双臂马赫曾德调制器生成光频梳方法以及高平坦度多梳线的光频梳生成方法。主要研究内容如下:(1)在研究数字预失真方法的基础上,理论分析了射频功放的行为模型和数字预失真系统的参数提取方法,提出了一种基于随机解调的功放线性化方法,并针对该线性化方法提出了一种基于PSO-Powell最优化算法的预失真参数提取算法,通过仿真对比分析了所提出算法与最小二乘法(Least squares,LS)算法、递推最小二乘法(Recursive Least Square,RLS)算法以及最小均方(Least mean square,LMS)算法的参数提取性能,研究结果表明所提出的PSO-Powell算法具备收敛迅速、稳态误差小且计算量小的优点;(2)在研究基于单个双驱动LiNb03 Mach-Zehnder调制器(MZM)的光频梳生成系统的基础上,理论分析了MZM调制器自身的有限消光比对系统生成的光频梳的影响,将调制器线性化技术引入OFC产生系统中,提出了一种基于数字预失真的MZM线性化方法。通过OptiSystem及Matlab联合仿真研究了系统所生成的光频梳的边模抑制比及平坦度,研究表明当系统工作于推挽模式时,所提出的基于数字预失真的MZM线性化方法有助于获得更为平坦的光频梳梳线;(3)在研究非对称驱动电压生成高平坦度光频梳的方法的基础上,理论分析了理想状态和受有限消光比影响的单个双臂MZM生成光频梳的数值模型,推导获得理想情况下通过驱动MZM产生平坦光频梳的条件以及梳线数量与梳线功率之间的关系,并分析了非线性影响与驱动电压及偏置电压之间的关系。为解决有限消光比对所产生的光频梳梳线幅值的影响,提出了一种适用于获得更高质量光频梳的预失真方法,该方法可以补偿光频梳生成系统中非线性失真,有效减小了系统在非理想情况对生成的光频梳的影响。通过OptiSystem及Matlab联合仿真研究梳线的平坦度及数量,研究表明当生成梳线数量相同的情况下,论文所提出的方案能生成更为平坦的光频梳,并且可以通过不同驱动电压驱动MZM来灵活调节所生成梳线的数量,驱动电压满足论文提出的梳线数量与梳线功率之间的关系,可以该系统具有低成本,高灵活的优点。