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1引言1

1.1背景介绍1

1.1.1 ROF系统2

1.1.2毫米波段ROF4

1.1.3配置于特殊区域5

1.1.4对现有光纤的增值利用6

1.1.5微波光子学的进步6

1.1.6动态系统升级7

1.2基本Fi-Wi系统架构8

1.2.1两种调制类型9

1.3主要课题10

1.4其他光纤到馈方案11

1.4.1数字化ROF11

1.4.2光纤中频通信12

1.5本书结构12

2 Fi-Wi核心链路元件14

2.1 RF—光调制14

2.1.1直接强度调制和激光器二极管14

2.1.2外强度调制21

2.2光纤信道23

2.2.1衰减23

2.2.2多模光纤ROF25

2.2.3单模光纤ROF26

2.2.4干涉噪声28

2.3光接收器29

2.3.1光探测器30

2.3.2量子效率与带宽32

2.4基带—RF调制技术简述33

2.4.1相移键控33

2.4.2幅移键控34

2.4.3正交幅度调制34

2.5无线信道35

2.5.1室内传播35

2.5.2室外传播35

2.5.3路径损耗模型35

2.5.4多径传播和衰落37

3功率链路分配与累积性SNR40

3.1引言40

3.2系统描述40

3.3光学SNR42

3.3.1各种噪声对OSNR的影响45

3.4累积性SNR46

3.4.1无线和光链路噪声功率相近47

3.5 RAP设计思想48

3.5.1光接收器放大增益49

3.5.2小区覆盖面积51

3.6总结51

4对相关性强度噪声表达式的改进53

4.1基础53

4.2 ROF链路中的基本噪声处理54

4.2.1散粒噪声55

4.2.2相关性强度噪声56

4.3信噪比58

4.4数值评估和讨论59

4.4.1 SCM ROF系统的噪声等级增加59

4.5总结61

5子载波复用ROF下行链路62

5.1引言62

5.1.1背景介绍63

5.2 ROF下行链路信道63

5.2.1高阶项65

5.3无线下行链路信道73

5.4定量评估与讨论74

6子载波复用ROF上行链路78

6.1无线上行链路信道79

6.2 ROF上行链路信道80

6.2.1非线性失真81

6.2.2高阶项82

6.3信号失真、串扰和噪声比89

6.4定量评估和讨论91

6.5总结97

7外调制ROF链路98

7.1 Mach-Zehnder调制器98

7.1.1 MZI原理100

7.2电吸收调制101

7.3反射型半导体光放大器103

7.4 MZI偏置电压的优化104

7.4.1 RF增益最大化105

7.4.2噪声因数最小化107

7.4.3无杂散动态范围最大化108

7.4.4合并品质因数110

7.5 MZI子载波复用111

8 ROF链路非线性的DSP建模115

8.1引论115

8.1.1线性动态范围的要求115

8.1.2相位非线性116

8.2减小NLD的若干种尝试116

8.2.1动态增益控制器和衰减器116

8.2.2静态的光—电方案116

8.2.3一些最新技术117

8.3 DSP方法118

8.3.1对光波段失真的基带补偿118

8.4非线性系统的DSP基础119

8.4.1 Volterra级数模型120

8.4.2离散时域问题121

8.5通频带复非线性系统的基带表示121

8.6 Fi-Wi链路的非线性建模122

9 ROF链路非线性的自适应补偿123

9.1 ROF链路的自适应模型123

9.1.1 Volterra核优化123

9.1.2 滤波器阶数和记忆124

9.1.3实例研究127

9.2非对称补偿129

9.2.1预补偿与后验补偿130

9.2.2非对称补偿的共性132

9.2.3自适应DSP补偿的实例研究134

9.2.4查询表与自适应滤波补偿137

9.3总结137

10 Fi-Wi信道的联合估计139

10.1 Fi-Wi链路的Wiener和Hammerstein系统模型139

10.2 Fi-Wi信道估计140

10.2.1输入/输出相关法141

10.2.2线性部分估计142

10.2.3非线性部分估计145

10.3实例研究146

10.3.1线性系统识别147

10.3.2非线性系统识别148

10.4总结149

11 Fi-Wi信道的联合均衡150

11.1无线信道的均衡150

11.1.1非线性增强型判决反馈均衡器151

11.1.2 Hammerstein型DFE151

11.1.3振幅和时域处理152

11.2多项式滤波器参数优化153

11.2.1直接生成逆多项式153

11.3线性滤波器参数优化155

11.3.1模型描述155

11.3.2参数优化158

11.4总结159

12 Hammerstein型DFE的性能评估160

12.1多项式滤波器评估160

12.1.1时间色散的非线性变换160

12.1.2逆多项式变换162

12.1.3多项式滤波器误差的期望163

12.2线性滤波器评估165

12.2.1无限长结果165

12.2.2有限长结果166

12.3实例研究166

12.3.1多项式滤波器的方均误差166

12.3.2线性滤波器的方均误差172

12.3.3 HDFE的BER性能172

12.4总结173

13多用户CDMA Fi-Wi系统174

13.1多用户Fi-Wi上行链路模型174

13.2相关性关系176

13.2.1广义输入-输出相关性176

13.2.2多用户下的输入-核相关性178

13.3 ROF信道估计180

13.4实例研究181

13.4.1仿真参数181

13.4.2无线信道识别182

13.4.3光纤链路识别183

13.5 Fi-Wi上行链路均衡184

13.5.1无线信道均衡184

13.5.2序列回归线性化184

13.6均衡：仿真结果和讨论185

13.7总结187

14 4G、 5G以及无线OFDM网络的Fi-Wi188

14.1蜂窝通信系统简史189

14.1.1全球范围互通性微波接入189

14.1.2长期演进190

14.2无线接入方案191

14.2.1正交频分复用接入191

14.3减小峰值-平均功率比的技术194

14.4 OFDM ROF系统进化195

14.4.1自适应调制技术196

14.4.2实例研究198

14.5 OFDMA和CDMA的融合198

14.6总结199

参考文献200

附录：缩略语表207