混沌超宽带光载无线电通信链路研究.pdf

太原理工大学硕士研究生学位论文混沌超宽带光载无线电通信链路的研究摘要 Ulllllllll Y2156141 超宽带(UWB)技术的应用是近年来的研究热点。理想的ITWB系统具有功率低,损耗小,高数据传输速率,定位能力准确,低干扰的特性, 它非常适合应用在低成本短距离内进行数据的高速传输。可是在实际应用中为了使UWB信号不干扰到其他无线通信信号,I m仍的传输功率必须满规定的频谱模板。如此低的传输功率导致了UWB信号的覆盖范围很小。一般来说,用普通的天线传输信号,通常信号所能覆盖的范围在数米到数十米。为此,研究者提出了超宽带光载无线电技术,以实现高速无线通信的“无缝覆盖”。本文研究了一种新型的混沌超宽带光载无线电通信链路,主要工作包括: 首先,分析比较了现有的光生UWB技术,指出不管是基带还是毫米波 UWB的发生装置中高频的电装置都是必须的,这也就意味着实验装置的损耗会比较高以及复杂程度高。另外,基于高斯脉冲整形理论的UWB产生方法很难控制频谱特性以及生成的脉冲,这也就限制了高斯脉冲整形技术, 使其很难应用在一些复杂的环境或者一些新兴的技术中。其次,提出并验证了基于半导体激光器非线性动态特性在光域产生 UWB信号的方法。利用光反馈半导体激光器产生的UWB混沌光脉冲,可以通过改变半导体激光器反馈强度或者调节偏置电流来进行控制,实验结果与基于激光器速率方程构建的理论模型的模拟结果相符。并且,实验中观察到通过这种方法可以产生满足美国联邦通信委员会规定的频谱模板的频谱。太原理工大学硕士研究生学位论文最后,基于光反馈半导体激光器产生的混沌I】-WB信号,搭建了混沌 UWB光载无线通信链路,实现了360,720Mbit/。在未经任何色散补偿处理的情况下,(SMF) 无线链路传输后,在天线接收端被成功解调。由于混沌UWB信号输出的随机性,对应的UWB信号频谱中未出现任何离散的谱线。这意味着利用混沌 UWB信号实现的光载无线通信链路,可以完全避免离散谱线对系统传输性能的劣化。关键词:半导体激光器,混沌激光,超宽带(UWB)信号,混沌超宽带光载无线电太原理丁大学硕士研究生学位论文 DEMONSTRATl0N OF CHAOTIC ULTRAⅥDEBA八口D RADIO一0VER-FIBER CON瓜仉烈ICATl0N LINK ABSTRACT Recently ultrawideband(UWB)technology hasbeenfocused on consumer targets forUWB systems are lowpower, low cost,high datarates,precise positioningcapability and extremely low ,its various disadvantages and problems should be concemed munication systems are limitedin order tomake UWB interference tootherradiosystems insignificant, thetransmissionpower ofUWB signals has tobebounded under theemission mask setby .The low outputpower leads tosmallercoverage general,with regular antennas,the range ofUWB signals isusually from ten to twenty order toresolve thisproblem,researchers proposed UWB radio—over-fibertechnology,which isthe key technology to realize the “seamless coverage”. Inthisdissertation,we demonstrate anovelscheme ofchaoticultrawideband radio—over-munication link,the main works including: 太原理工大学硕士研究生学位论文 Firstly,we analyze pare the existing optical UW