[发明专利]一种光载无线通信系统的匹配实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种光载无线通信系统的匹配实现方法。

背景技术

随着无线接入、移动多媒体业务的迅速发展，用户对语音、图像和数据服务以及高速无线通信的容量和需求的与日俱增，未来的通信波段将延伸到毫米波段。以光毫米波为核心技术的光纤无线通信系统(RoF)可以充分利用其光纤传输段不受带宽限制的特点并结合无线通信技术的灵活性，将光纤网络的技术融入到线网络，在构造简单的基站单元的基础上增加了接入网容量和移动性。在RoF系统中，复杂的信号处理单元置于中心站(CS，central station)，在中心站产生光载毫米波，并通过光纤链路发送至基站单元。RoF基站(BS，base station)单元只包含简单的光电处理器件，完成光电转换，并通过天线发送出去；同时也将天线收到的上行无线信号下变频接收，进而进行电光转换后发送至中心站进行信号的处理。由于多个基站能共享中心站的信号处理单元，这样既减少了昂贵的信号处理单元数量，又简化了基站的复杂性和结构。

在设计光载无线通信系统的无线发射与接收电路时，需要设计阻抗匹配电路来实现天线与放大器之间的匹配电路，其作用是保证将天线接收到的能量最大限度的传送给后一级处理。如果阻抗匹配度不高即阻抗失配，那么在发射端，传送到天线的信号就会被反射到发射机，在馈线中就会产生反射波，严重时会烧坏放大器；在接收端，阻抗失配时会造成接收到信号能量损失，恶化整个系统的性能。

典型的RoF系统，其工作频率范围为57-64GHz，带宽达7GHz，因而不能采用传统的集总参数匹配方式，而必须采用分布参数匹配方式，并且需要采用超宽带匹配的方法。现有的方法都不同程度的存在两个问题：1.匹配网络采用集总参数元件进行匹配，但当频率达60GHz频段时，这些元件已不再具有低频时的阻抗特性，因而不能满足光载无线通信系统的匹配要求；2.采用匹配网络带宽范围很窄，频响曲线的高端与低端失配严重。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光载无线通信系统的匹配实现方法以解决上述技术问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种光载无线通信系统的匹配实现方法，其特征在于，具体匹配实现的步骤如下：

第一步骤：将匹配网络划分为上限频段、中心频段和下限频段三个子网络，分别进行匹配；

第二步骤：选用双短截线匹配网络，结合遗传算法分别对三个子网络的短截线参数进行优化；

第三步骤：测量匹配网络的反射系数和转换功率增益，将反射系数和转换功率增益测量值分别与其各自的预设阈值进行比较；

第四步骤：当反射系数测量值大于反射系数的预设阈值，且转换功率增益测量值小于转换功率增益的预设阈值时，重新调整匹配网络参数；

第五步骤：当反射系数测量值小于等于反射系数的预设阈值，且转换功率增益测量值大于等于转换功率的预设阈值时，将当前匹配网络参数确定为匹配网络最终参数。

优选地，所述将匹配网络划分为上限频段、中心频段和下限频段三个子网络具体为：

将匹配网络的工作频段分为上限频段、中心频段和下限频段，其中，上限频段的中心频率FH为f0+Δf；中心频段的中心频率FC为f0，带宽B为2Δf；下限频段的中心频率FL为f0-Δf；所述Δf为两个相邻频段中心频率的差值。

优选地，对短截线参数进行优化具体包括如下步骤：

第一步骤：产生初始种群；

第二步骤：选取适应度函数；

第三步骤：采用基于排序和轮盘赌的选择机制进行选择；

第四步骤：采用具有自适应调整特性的交叉概率实现交叉操作；

第五步骤：采用具有自适应调整特性的变异概率实现变异操作。

优选地，当反射系数测量值大于反射系数的预设阈值，且转换功率增益测量值小于转换功率增益的预设阈值时重新调整匹配网络参数具体为：

查明需要进行匹配调整的频率区域，将查明的频率区域与上限频段、中心频段和下限频段三个频段进行比对，比对之后对所属频段及其相邻频段的中心频率和带宽进行相应调整，调整后进入权利要求1所述的第二步骤。