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光纤无线通信(RoF)是一种充分融合了光纤通信和无线通信各自优点的技术，能够极大简化基站结构，适应了现代通信方式朝高速率、超大容量方向发展的趋势，在室内信号覆盖、智能交通、宽带无线接入网、以及军事领域中都有着重要的应用。随着RoF技术研究的不断发展，在将来的宽带无线通信中的地位将越来越重要。由于光相位调制器应用到RoF系统中，可以避免偏置电压的问题，除此之外，它还具有插入损耗低等优点，能够产生高频的毫米波。因此，本论文就基于双平行光相位调制的RoF系统关键技术展开了以下几方面的研究。(1)系统地分析了RoF系统的基本理论、特点、关键技术以及主要应用，总结了RoF系统的研究现状。深入研究了直接调制、外部调制以及光外差调制这三种主要的毫米波生成技术，并比较了它们各自的优缺点。(2)在已有的单个光相位调制器实现四倍频光载毫米波方案的基础上，经改进提出了一种基于双平行光相位调制产生六倍频光载毫米波的RoF系统。该系统使用双平行光相位调制器实现六倍频的调制，通过适当调节光相位调制器的相位偏移量，产生了抑制一阶边带的光载波，经耦合相减后得到三阶及其以上边带信号，并经光电检测器进行检测，产生的毫米波频率为射频信号频率的六倍。仿真结果表明，频率为10GHz射频信号产生了60GHz毫米波信号，2.5Gbit/s的基带信号可在单模光纤中至少传输20km。(3)本文通过对正交频分复用(OFDM)技术能够有效克服色散进行理论分析，结合论文前一部分提出的基于双平行光相位调制的RoF系统，构建了一个OFDM-RoF系统，并对其进行了实验仿真。该系统利用双平行光相位调制器产生了正负三阶边带光载毫米波，采用光交错复用器将信号进行边带分离，将OFDM信号通过马赫—曾德尔调制器调制到一个边带上进行传输。其中OFDM的调制和解调部分使用Matlab软件编写，OFDM-RoF系统实验仿真平台是基于软件OptiSystem进行搭建。结果表明，该系统不仅产生了高频的毫米波信号，经信道补偿后还能有效的克服色散的影响，也提高了系统的传输距离。