移动网络通信带宽需求不断增加, 在有限的带宽中需要传递更多的信息。文章提出了基于光载无线通信无源光网络(RoF-PON)与光纤传能(PWoF)融合的双向传输系统架构, 并对融合系统的传输性能进行仿真。在基于光载无线通信(RoF)的移动网络中, PWoF可将电源集中在中央局(CO), 为通信网络提供更经济有效的安装方式, 操作和维护也更简便。系统的仿真结果验证了系统的可靠性与可行性, 证明了PWoF与RoF-PON融合的传输系统可以实现能量与无线信号的双向传输。

为了在不增加平均光功率的前提下，降低光载无线系统（RoF）的系统误码率和提高系统速率，提出了一种基于概率整形（PS）的W波段正交频分复用光载无线（OFDM-RoF）系统。在理论上分析了PS的原理和操作规则，并在仿真平台上完成了OFDM-RoF系统的搭建。在该系统中，采用PS对16进制正交幅度调制（16QAM）的各个星座点的发送概率进行调整，之后与OFDM-RoF系统联合生成80 GHz PS-16QAM-OFDM毫米波信号，信号分别经光纤传输0，10，20 km后，结果表明：在系统的符号速率为2.5 GBaud， lg R_BE=-9时（R_BE为误码率），与传统16QAM/OFDM-RoF系统相比，采用PS的16QAM/OFDM-RoF系统的发送光功率降低了1 dBm，其系统性能更优；在系统的符号速率为10 GBaud时，采用PS的16QAM/OFDM-RoF系统的星座点外圈虽然出现了发散现象，但内圈星座点集中，系统性能良好。

针对行波光电探测器阵列(TW-PDA)的传输时延导致各路电信号在输出终端产生相位失配，影响整体频率响应的问题，提出了一种叉状光电探测器阵列(F-PDA)的电极结构.该电极采用对称连接结构代替TW-PDA的逐级连接结构的方法，使得各路光电探测器单元与信号输出终端的距离保持一致，从而克服传统结构中由于传输时延带来的一系列问题.电极的结构参数经HFSS进行设计并优化后，在100 GHz内的最大插入损耗不超过1.5 dB，特征阻抗稳定于50Ω 左右.实验结果表明，制备的TW-PDA在40 GHz下的插入损耗约2.5 dB，3 dB带宽约6.9 GHz; 而F-PDA对应的测试结果分别约1.36 dB以及13.8 GHz.相比而言，本文提出的结构存在明显的性能提升.

为弥补传统无线网络在射频链路难以到达的地方信号接收困难的问题，采用了将光载无线通信（RoF）技术作为一种无线接入方式与正交频分复用（OFDM）无源光网络（PON）有线接入网络相结合的方式，提出了一种基于外调制法单边带（SSB）调制方式承载60 GHz毫米波结合反射式半导体光放大器（RSOA）的有线与无线结合的双向传输系统，并完成了平台的搭建。在此基础上完成了理论分析和实验验证，通过仿真软件Optisystem，对基于RSOA的双向有线及无线混合接入系统背靠背以及光纤传输20 km后的系统性能进行了仿真分析，结果表明：当发送信号采用正交振幅调制（QAM），4QAM和16QAM两种信号采用SSB调制方式承载毫米波经光纤传输20 km后，接收端系统星座图旋转度和发散度最小，系统性能最好，满足系统传输性能要求。

为了简化和改善光载无线通信系统, 提出了一种光探测器偏压调制技术, 利用PIN光探测器(PIN-PD)和单行载流子光探测器(UTC-PD)的输出光电流随偏压变化的特性进行调制.采用光探测器偏置调制技术, 光电探测和调制可以在一个光探测器上同时实现.研究表明当入射光功率为2.93 dBm 时, PIN-PD在10 GHz射频副载波上的调制带宽为800 MHz, UTC-PD在150 GHz射频副载波上的调制带宽为18.75 GHz.调制带宽随入射光功率的增大而增大, 当入射光功率为12.93 dBm时, UTC-PD在150 GHz射频副载波上的调制带宽可达25 GHz.调制深度与正弦偏压调制信号的最小值有关.

修正TV范数光流法是基于新一代静止轨道气象卫星Himwari-8 探测的云图数据提出的反演云导风的方法。该方法首先通过ROF去噪 模型提取云图细节部分,提出应用TV-L1范数局部惩罚项的光流法实现了高分辨率云导风反演,依靠质量标识对所求导风进行质量控制, 去掉不合理风矢。实验结果表明,该方法适用于400 hPa高度以下的中低云云导风计算。

D波段是毫米波频段的一种, 其频率范围在110~170 GHz。作为一种新的频段资源, 它有着更高的载波频率, 因此可以承受更大的带宽和传输速率, 成为毫米波通信中的研究热点。本文首先对系统传输链路进行理论分析, 然后基于光生毫米波系统产生了134.4 GHz的D波段毫米波, 并考虑到实际应用中的多用户情况, 通过直接调制器和IQ调制器产生了5个频带的D波段毫米波信号, 对其传输性能进行了实验探究。验证了其传输性能和传输速率及传输距离之间的关系。

随着智能终端和互联网的飞速发展，无线局域网(WLAN)在全球迅速普及，并成为当今全球应用最广泛的宽带无线接入技术。WLAN 的发展面临着覆盖、干扰和维护三方面的问题。将WLAN 与光载无线(ROF)技术结合起来构建光载WLAN系统可以有效解决上述三方面问题。然而，新一代WLAN 标准兼容2.4 和5 GHz 两个频段，采用了先进的多入多出(MIMO)技术，并大幅提高了网络吞吐量，这些新特点对ROF 技术提出了新的要求和挑战。文章总结了在单元技术、传输链路和网络模型三个方面的研究工作，着力解决多频段非线性补偿、MIMO 无线信号单纤传输和光载WLAN系统网络性能建模与评估三类关键技术。