图4 近年来,利用轨道角动量(OAM)复用來提升信号传输速率和频谱效率也成为一个新的发展领域。在2012年,WangJian等人通过将四路偏振复用的OAM波束复用,实现了1369.6Gbit/s的16QAM信号的传输,频谱效率(SE)达到了 25.6b/s/Hz。同时,还验证了两路分别携带lOOGbit/s的DQPSK信号的OAM波束之间的信息[4]。 参考文献： [1] 程远，胡倩倩，胡光宇， 樊强光载无线通信技术在智能小区系统中的应用 [2] [3] A. H. Gnauck, P. J. Winzer. 1 Ox 112-Gb/s PDM 16QAM Transmission over 630 km of Fiber with A. H. Gnauck, P. J. Winzer. Generation and 1,200km Transmission of448Gb/s ETDM 6.2b/s/Hz Spectral Efficiency .OFC2009, paper PDPB8. 56GbaudPDM16QAM using a Single I/Q Modulator. ECOC2010,paper PS2.2. [4] [5] X. Zhou,L. E_ Nelson. 1200km Transmission of 50GHz spaced, 5x504-Gb/s PDM-32-64 hybrid QAM Juan P. Torres. Multiplexing twisted light. Nature Photonics. 2012. 6(205). 420-422. using Electrical and Optical Spectral Shaping. OFC2G12, paper OM2A.2. [6]于风云, 张平. QAM 调制与解调的全数字实现[J]. 现代电子技术, 2005, 28(3): 53-55. [7]傅海阳，彭江龙。Lee氏纠错码及其在QAM系统中的应用[J]。南京邮电学院学报, 1998, 18(4): 14-18. [8] 傅海阳, 赵品勇.64QAM信号的相位透明LEE氏纠错编码[J].重庆邮电学院学报:自然科学版，2000. 12(001): 12-16. [9]刘晔,陈澄平.140Mb/s64QAM系统中能纠一位Lee错误的纠错编,译码器的实现[J]. 无线电工程, 1993. 23(2): 40～47 三、本题设计任务与要求 1. 了解高阶调制解调的原理，及其性能，包括频带利用率和误码率 2. 根据其原理设计高阶调制基带算法。包括扰码器、差分编码、信道编码等。 3. 调制算法仿真，检测其性能。 4. 符号同步电路设计。包括符号同步实现方法及同步算法实现。 5. 信道均衡设计，了解盲均衡原理及各类算法，对忙均衡算法进行仿真及分析。 6. 完成毕业论文。 四、采取的技术路线与试验方案 本课题技术路线: 1）光载无线通信系统的设计 当激光器发射与偏振调制器主轴方向成 45°夹角的连续入射光波时，受到频率为的微波驱动信号的响应，光波在 X 和 Y 方向上的表达式可表示为： j??t???t??Ex?t??2?e0m? ???2?j??0t???mt?? （1-1） ??Eyt?????e? 其中，?0 为入射光波的角频率；?为偏振调制器的调制指数。 调整PC的角度使得检偏器PBS的输出信号变为： E01?t?? 2?Ex?Ey??2jsin??sin?mt??exp?j?0t?2?22expj?0t???2???J?n?1 （1-2） 2n?1???sin??2n?1??mt?从式（1-2）我们可以看出，通过调节PC将载波和偶次边带滤除，剩下的都是奇次边带。经中心波长可调的陷波滤波器将一阶边带滤除， 剩下的三阶边带功率要高于其它高阶边带， 那么再经过带通滤波器将高阶次谐波滤除，只剩下的三阶边带功率要高于其他高阶边带，那么再经过带通滤波器将高阶次谐波滤除，就只剩下了三阶边带的信号表示为： E0?t??22expj?0t???2??J???osin?3?t? （1-3） 3m 最后经过ＰＤ拍频得到的输出信号： 2 I?t???2RJ3???cos?6?mt? （1-4） 由此实现了基于偏振调制器的微系统 2）QAM调制解调的设计 正交振幅调制实质上是抑制载波的双边带调制，利用互相正交的单频载波对 两路独立的数字基带信号进行幅度和相位的联合调制。调制后得到的已调信号在相同的带宽内频谱是互相正交，完成了同一带宽内两路并行的数字信号传输，实现了高频谱利用率的目的。 QAM 信号的一般表达式为： SMQAM?t???Ag?t?nT?cos?w??? （1-1） nscnn其中，An是基带信号幅度，g?t?nTs?是宽度为 Ts的单个基带波形，式（1-1）的正交形式为： SMQAM?t?令 ??????n??Ang?t?nTs?cos?cos?ct??Ang?t?nTs?sin?nsin?ct （1-2） ????n?Xn?Ancos?n （1-3） Yn?Ansin?n??n??? 将式（1-3）代入（1-2）中，有 SMQAM?t???????????Xngt?nTscos?ct?Yngt?nTs?????sin?ct?X?t?cos?ct?Y?t?sin?ct ?n??n?Xn?cnAYn?dnA （1-4） QAM 中的振幅Xn和Yn也可以表示为： （1-5） 式（1-5）中A 是固定振幅,cn，dn决定已调信号在信号空间中的位置，它们是由输入信号决定的，而且两者之间是相互独立的。 试验方案： 1）光载无线通信系统的实现 光载无线传输系统原理图 如原理图所示为基于光载无线传输系统原理图。在基于PolM的微波六倍频实验系统电路图中LD为可调激光器，PBS为偏概分束器，FBG为限波滤波器，DFA为掺耳光纤放大器，PD为光电探测器。本系统利用了MZM调制16QAM信号，然后经过偏振调制器实现的六倍频模块，此六倍频模块输入了6.5GHZ的信号作为载频信号，得到了39GHZ的高频载波信号，调制了16QAM信号的高频光载波实际是41.5GHZ，此信号经过光纤传输进入PD光电探测器，我们可以通过此系统观察经过10km的光纤传输之后QAM信号的变化，并且输入端的载频信号可以根据需要改变频率的大小。 2）QAM调制解调的实现 图1-1. QAM调制器基本框图 图1-2. QAM解调器基本框图
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