《面向UWB-over-fiber的光生可調諧超寬頻信號研究》是依託太原理工大學，由張明江擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向UWB-over-fiber的光生可調諧超寬頻信號研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張明江
- 依託單位：太原理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
光載超寬頻無線(UWB-over-fiber)技術是實現UWB系統與無線接入網、光纖網、物聯網等互聯的重要途徑。而在光域產生超寬頻信號是實現UWB-over-fiber技術廣泛套用的核心問題。現有光生UWB方法產生的衝激脈衝超寬頻信號存在中心頻率、頻譜頻寬不易調節以及功率譜離散化的問題。.本項目基於混沌雷射類噪聲的寬頻譜特性，提出一種利用光注入加光反饋聯合擾動半導體雷射器產生可調諧超寬頻微波信號的方法。利用課題組前期提出的寬頻混沌雷射產生與控制方法，並融合混沌無線通信技術和微波光子學技術，在光域產生了一種區別於傳統衝激脈衝形式的混沌超寬頻(chaotic UWB)微波信號。所產生的超寬頻信號具有以下特點：中心頻率大範圍可調諧；頻譜頻寬可控；功率譜平滑。.本方案的實現有望發展一種新的chaotic UWB-over-fiber技術，推動光載超寬頻無線技術的進一步發展。
結題摘要
本項目基於混沌雷射類噪聲的寬頻譜特性提出了多種產生UWB信號的方法，所產生的UWB信號的頻譜可控、中心頻率可調節、功率譜平滑；構建了光載混沌超寬頻無線通信鏈路(chaotic UWB-over-fiber link)，研究了三種不同速率下該通信鏈路的性能；進一步，提出了一種新型的光載超寬頻混沌微波光子遠程雷達技術，實現了多目標物的遠程測距以及水位遠程監測。項目組按原定計畫開展了研究，並取得了預期的研究成果：（1）通過光注入、光反饋以及聯合擾動等多種方式實現了半導體雷射器的混沌輸出，通過控制反饋強度、注入失諧量等參量可以有效的控制輸出UWB信號的頻譜頻寬和中心頻率，使其滿足不同套用領域的需求。（2）對混沌超寬頻光載無線通信鏈路進行了研究分析和實驗驗證：分析了0.5Gbit/s、1.5 Gbit/s和2.5 Gbit/s三種不同調製速率下混沌超寬頻信號經25km單模光纖和電噪聲為20dB的無線鏈路傳輸後被接收端解調；實驗中用單眼饋半導體雷射器產生混沌超寬頻信號，實現了360Mbit/s、720 Mbit/s和1.44Gbit/s三種不同傳輸速率下混沌超寬頻脈衝信號的生成和傳輸。（3）基於chaotic UWB-over-fiber技術，構建了一種可實現遠程測距和水位感測的雷達系統，遠程測距雷達實現了24km 單模光纖傳輸、8.03m自由空間範圍的單、雙目標物距離測量，空間定位精度均為cm級別；水位感測實現了24km遠程水位監測，達到2cm水位空間解析度。
