基于微波光子技术的射频前端在通信导航、雷达、电子、航天航空等领域有着广泛的应用,且具备宽带、高线性、大动态等处理能力的射频前端才能满足日益变化的需求。因此,基于宽带高线性调制的射频前端技术有较高的研究价值。本文针对宽频带射频引起的多倍频程受限,调制器固有非线性特性引起的动态范围受限,以及综合业务引起的射频前端缺乏集中管理能力等问题展开研究,其主要内容及工作创新点如下：在宽带方面,针对谐波失真导致的多倍频程受限问题,着重研究低偏置引起的二阶谐波失真,提出基于偏振调制的双波长-平衡探测方案。该方案有以下两特点：一是采用级联的偏振调制器、偏振控制器和偏振分束器来实现强度调制；二是采用双波长输入法,可在一个简单的调制器上实现两个偏置调制。实验结果表明,二阶谐波失真抑制了19.6dB,二阶动态范围提升了15.2dB。在高线性调制方面,根据调制器固有非线性特性,主要研究全光调制线性化技术。结合光载波处理的结构简单、易实现等优势,将其运用到基于偏振调制的强度调制-直接探测模型。经理论及仿真分析,光载波处理技术只与载波的相移有关,选择合理的相移可使系统的三阶交调失真抑制41dB,三阶动态范围提升22dB。在应用方面,为了适应多频段、多制式、多功能的综合射频业务,系统除了具备宽带、线性化及大动态等性能外,还需具备集中管理及调度能力。为此本文设计了可重构分布式射频前端系统,它结合分布式天线系统和光子射频交换技术的优势,可同时处理四种不同频段、不同制式的宽带射频信号,并实现信号的快速切换及灵活重构。另外设计了集链路切换、信号重构、性能测试等功能于体的中心控制软件,可远程、方便、有效地对系统进行中心化管理。经实验表明,该系统约有110μs快速链路切换时间,系统动态范围高达98dB/Hz2/3,达到综合射频前端的设计要求。