随着现代通信、计算机技术的迅猛发展,人工智能、物联网、大数据、云计算等高新技术的兴起,自动驾驶、智慧城市等新兴业务被大规模的推广和使用。无线网络所承载的数据量呈现出爆炸性增长的趋势,这对通信网络的带宽、传输速率以及稳定性和安全性都提出了更高要求。光载无线(ROF,Radio Over Fiber)通信系统具有光纤通信技术可用带宽大、损耗低、抗电磁干扰性好的优点,同时结合了无线通信技术灵活便于接入的特点,被认为是当前宽带无线接入的理想方案之一。多输入多输出(MIMO,Multiple Input Multiple Output)技术是无线通信领域的关键技术之一,可提升空间资源利用率、传输速率、改善系统性能。正交频分复用技术(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)作为一种多载波调制技术,也是一种高速传输技术,具有频谱效率高,抗频率选择性衰落等优点。ROF技术、MIMO技术与OFDM调制技术的相互辅助,可使系统在传输速率、可靠性、灵活性方面均得到提升。但是,也使得信号在远距离传输的过程中会受到更严重的光纤色散、非线性效应、信道干扰等影响,造成接收信号的失真,同时,也会造成接收端信号处理复杂度的增高。因此,针对ROF-MIMO系统信号预处理技术的研究具有重要意义。针对提高该系统的可靠性与灵活性问题,本论文主要围绕ROF-MIMO系统的信号预处理技术展开。提出使用数字预失真技术降低非线性效应对ROF系统的影响;提出级联预失真与时空编码的信号处理方案改善基于空间分集的ROF-MIMO系统性能;提出级联预失真与ZF预编码的信号预处理方案解决基于空间复用的ROF-MIMO系统接收端信号非线性失真、信号处理复杂度高的问题;提出将GFDM调制技术应用于基于预处理方案的ROF-MIMO系统,解决OFDM调制造成高峰值平均功率比的问题。主要的研究内容和创新点如下:(1)ROF系统数字预失真方案论文在研究了 ROF技术、数字预失真技术的基础上,针对ROF系统非线性源较多的问题,提出了基于OFDM-ROF系统的数字预失真方案,以改善系统性能。仿真研究了基于多项式、记忆多项式、广义记忆多项式模型的自适应预失真OFDM-ROF系统性能。仿真结果表明,预失真技术可降低ROF系统误码率,其中广义记忆多项式模型效果最为明显。(2)基于空间分集技术的ROF-MIMO系统预处理方案论文在研究多输入多输出技术、空间分集技术的基础上,提出级联预失真与时空编码的信号处理方案,以提升基于空间分集技术的ROF-MIMO系统的可靠性,并降低接收端信号处理复杂度。仿真结果表明,在相同条件下,级联预失真与时空编码的ROF-MIMO系统与未进行信号预处理的ROF-SISO系统相比,系统性能提升十分明显,系统误码率降低至10-6。(3)基于空间复用技术的ROF-MIMO系统预处理方案论文在研究空间复用技术、预编码技术的基础上,提出级联预失真与迫零预编码的信号预处理方案,解决了基于空间复用技术的ROF-MIMO系统非线性失真、信道间干扰等问题,同时有效降低接收端复杂度,提升接收端灵活性。仿真结果表明,在相同条件下,级联预失真与ZF预编码的ROF-MIMO系统与ROF-MIMO系统相比,将系统误码率从10-3降低至10-4。(4)基于广义频分复用技术ROF-MIMO系统预处理方案论文在研究广义频分复用调制技术的基础上,提出将GFDM调制技术应用于基于预处理技术的ROF-MIMO系统,解决OFDM调制造成高峰值平均功率比的问题。通过仿真分析,采用预失真、预编码等信号预处理技术可提升基于GFDM调制的ROF-MIMO系统的系统性能。同时,GFDM调制技术使得ROF-MIMO系统获得更好的误码率性能。