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第五章基于WiMAX的射頻光纖系統(tǒng)仿真及性能分析
根據(jù)第四章的推導(dǎo)與分析可知，從功率預(yù)算的角度，這種利用光纖傳輸滿足WiM/IEE 802．16標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)的RFoF系統(tǒng)是可行的。然而，這種采用直
接強(qiáng)度調(diào)制實(shí)現(xiàn)電光變換的系統(tǒng)，激光器的非線性效應(yīng)、光纖的衰減、色散以及光纖的非線性效應(yīng)，對(duì)于系統(tǒng)性能的影響，也是系統(tǒng)能否商用的一個(gè)重要的因素。在本章中，建立了三個(gè)RFoF系統(tǒng)的仿真模型，分別針對(duì)對(duì)于WiMAX/IEEE 802.16系統(tǒng)所定義正交頻分復(fù)用和單載波接入這兩種類型。并且從多個(gè)可能影響系統(tǒng)性能因素的角度進(jìn)行仿真分析，*后提出系統(tǒng)優(yōu)化的建議。
5．1系統(tǒng)仿真模型概述
仿真的對(duì)象是RFoF系統(tǒng)的物理層物理媒質(zhì)依賴子層的一部分。如2.3.2節(jié)所述，物理媒質(zhì)依賴子層主要任務(wù)是具體的執(zhí)行信道編碼解碼、調(diào)制解調(diào)等一系列過程。對(duì)于WiM/IEE 802.16系統(tǒng)所定義的5種物理層(單載波調(diào)制，單載波接入，正交頻分復(fù)用，正交頻分多址接入，和高速且不需要授權(quán)使用的城域網(wǎng)絡(luò))，主要仿真正交頻分復(fù)用和單載波接入這兩種類型。由于我們的仿真僅關(guān)心光纖的傳輸以及激光器的非線性對(duì)各種射頻信號(hào)的影響。因此，仿真時(shí)不需要關(guān)心物理層幀的具體結(jié)構(gòu)和各個(gè)組成部分等細(xì)節(jié)問題。在我們看來(lái)，輸入的信號(hào)僅僅是一串一定長(zhǎng)度的二進(jìn)制比特序列，再經(jīng)過不同的數(shù)字基帶調(diào)制(或再經(jīng)過OFDM調(diào)制)以及基帶信號(hào)到射頻信號(hào)的變換，然后通過直接強(qiáng)度調(diào)制激光器的方式，轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，通過光纖傳輸。經(jīng)過傳輸后的信號(hào)用光電檢測(cè)器檢測(cè)。系統(tǒng)仿真簡(jiǎn)略框圖如圖5-1所示：
由于WiMAX/IEEE 802．16的正交頻分復(fù)用和單載波接入這兩種物理層類型支持的調(diào)制方式分別有OFDM調(diào)制、xQAM調(diào)制和xPSK調(diào)制，本論文主要建
立基于這三種調(diào)制方式的RFoF系統(tǒng)的仿真模型：xPSK．RFoF、xQAM．RFoF和OFDM．RFoF。在下面的幾節(jié)里，分別對(duì)這三個(gè)仿真系統(tǒng)進(jìn)行具體的說明。對(duì)于OFDM調(diào)制方式的二進(jìn)制序列產(chǎn)生、BPSK．OFDM／QAM．OFDM調(diào)制解調(diào)等部分，考慮選用MatLab，因?yàn)槠鋽?shù)值計(jì)算功能強(qiáng)大而且上手容易。
對(duì)于xQAM／xPSK調(diào)制方式的二進(jìn)制序列產(chǎn)生、信號(hào)的載波調(diào)制解調(diào)、數(shù)字基帶調(diào)制解調(diào)、激光器、光纖、光檢測(cè)器等部分，考慮選用OptiSystem軟件，可以直接選用器件庫(kù)中的器件，進(jìn)行參數(shù)設(shè)定等。下面的幾節(jié)里，分別對(duì)這三類系統(tǒng)仿真進(jìn)行具體的說明。
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