一、Optimization of Generation and Detection of WDM Signals with Advanced Modulation Formats（论文文献综述）
覃禹让[1]（2021）在《高速光WDM系统中的非线性效应及其补偿》文中研究表明随着互联网和新兴产业的喷涌而出,通信网络逐渐进入到了流量大爆炸的时代,大数据、云计算、在线教育、网络直播等各种各样的互联网应用对网络带宽的需求在快速增长。数据传输方面对传输速率、传输距离、传输带宽展现了更高的需求,在高速传输的条件下,不可避免地将受到更严重地非线性效应的影响,如何更高效地完成对传输损伤的补偿显得尤为重要。而波分复用系统（WDM）是应用最广泛的传输系统之一,其能够提高信道容量和带宽的特性,也恰恰满足了新一代光通信数据传输需求。本论文重点研究了相干光WDM系统中非线性效应的估计模型、用于非线性补偿的数字反向传输算法和能够提高信道容量和频谱效率的概率整形技术。提出了一种简化的非线性效应估计模型、改良的自适应数字反向传输算法和概率整形与反向传输算法的融合方案。论文的主要工作内容和创新点如下:（1）研究了相干光WDM系统的概念和理论模型,重点研究了相干光WDM系统中的非线性效应,提出了相干光WDM系统的简化噪声估计模型,该方案创新点为大大简化了非线性噪声的计算复杂度,仿真研究了常规光WDM系统与弹性光WDM两种系统中噪声的估计效果,研究结果表明该简化噪声模型在简化了复杂度的同时也很好地对系统中的噪声进行估计。（2）研究了用于非线性损伤补偿的数字反向传输算法,提出了基于二分的自适应数字反向传输搜索方案,该方案的创新点是在未知传输链路参数的情况下,能够通过二分搜索的方式计算出最佳的非线性参数,并大大减少补偿的计算复杂度。仿真对传统DBP算法与所提出的算法进行了对比分析,研究结果表明,所提出的算法可在未知传输链路参数的情况下对传输损伤进行补偿,相对于传统方式有良好的补偿效果,计算复杂度大大降低。（3）研究了概率整形的基本原理,提出了一种基于概率整形和数字反向传输算法的联合补偿方案,该方案创新点在于通过两者的融合补偿,能够在提高传输的信道容量的同时也具有良好的补偿效果。仿真研究了联合补偿方案的传输性能及其影响因子,研究结果表明,在选取合适的参数条件下,该补偿方案能够在接近传输的互信息极限的条件下,同时有着良好的传输性能。
赵岩[2]（2021）在《基于机器学习的相干光通信系统性能监测与损伤补偿技术研究》文中进行了进一步梳理物联网、云计算和大数据等新兴业务的高速增长推动着光网络向具备高速长距离传输且精细化处理的大容量动态光网络方向演进。为满足繁杂多样的业务需求,光网络需通过实时感知光物理层链路质量且动态调度调制格式等网络资源来建立高谱效和高可靠的光连接,然而动态多变的光连接极大加剧了光网络的复杂性,导致需以较高的复杂度才能有效监测以光信噪比（Optical Signal to Noise Ratio,OSNR）为代表的物理层参数。高波特率、高阶调制格式和波分复用（Wavelength Division Multiplexing,WDM）等高速大容量传输使能技术显着地提升了光网络容量,但高入纤功率导致的显着光纤非线性效应成为限制大容量长距离网络性能的关键性因素之一。现有数字信号处理算法虽然能够有效地补偿光纤非线性损伤,但依旧存在着因计算复杂度过高而难以实际应用的局限性。高波特率传输需采用大带宽高采样率数模转换器（Digital Analog Converter,DAC）,技术难度大且实现成本高。因此,本文针对相干光通信系统中物理层参数监测方案复杂度过高、光纤非线性补偿算法有效性与复杂度相互制约及高波特率传输系统实现代价大等问题,展开了深入的研究,主要研究工作及创新点如下。1、针对现有调制格式识别方案中低复杂度与光纤非线性损伤容忍性难以兼得的问题,本文提出了一种基于随机森林的低复杂度且非线性容忍的调制格式识别方案。得益于简单的二叉树结构以及决策树集成实现的群体智能,随机森林算法可以在显着降低计算复杂度的同时有效克服光纤非线性损伤对调制格式特征分布的不利影响。16 GBaud偏振复用-4/8/16/32/64星座正交幅度调制（Polarization Multiplexing-4/8/16/32/64 Quadrature Amplitude Modulation,PM-4/8/16/32/64QAM）三波长WDM相干光通信系统仿真结果表明,PM-4QAM、PM-8/16QAM和PM-32/64QAM调制格式下当入纤功率分别高达12、7和6 dBm,即比最佳入纤功率大11、6和5 dB时,所提方案仍可保持100%的识别准确率,而且仅需30棵深度为5的决策树,计算复杂度相比于性能相当的深度神经网络算法至少降低了一个数量级。此外,进一步在16 GBaud PM-4/16/32QAM三波长WDM离线实验系统中验证了仿真训练过程所得调制格式识别模型的有效性,实验结果表明在比最佳入纤功率至少大4 dB的情况下该模型仍可实现100%的识别准确率。2、OSNR与调制格式的联合监测有利于在相干接收机中实现成本有效的链路质量诊断及调制格式自适应数字信号处理,但现有联合监测方案大都存在计算复杂度过高的问题。针对该问题,本文提出了一种基于随机森林的低复杂度OSNR估计与调制格式识别联合监测方案。随机森林中集成的众多决策树仅需执行少量计算复杂度低的比较运算,不仅能够以并行模式运行,而且决策树间的群体投票策略和平均策略可有效保证监测精度。16 GBaud PM-4/8/16/32/64QAM系统仿真结果表明,所提联合监测方案中OSNR的平均估计误差均值分别为0.24、0.29、0.31、0.38和0.66 dB,而且当OSNR低至5.12、7.45、10.74、15.15和 1 8.22 dB时,即比软判决前向纠错（Soft Decision Forward Error Correction,SD-FEC）门限至少小1.5 dB情况下,所提联合监测方案的调制格式识别准确率仍可保持在100%。相比于需耗费数以千计乘法运算的支持向量机等算法,所提联合监测方案可在实现性能相当甚至更优的前提下将计算复杂度降低一个数量级以上。与此同时,16 GBaud PM-4/16/32QAM离线实验结果表明,不仅OSNR估计误差小于支持向量机和深度神经网络等算法,而且在低于SD-FEC门限时调制格式识别准确率依旧可保持在100%。3、深度神经网络与微扰法的结合可有效实现与系统参数无关的光纤非线性损伤补偿,然而深度神经网络的无记忆前馈式结构使其依旧面临着非线性损伤补偿性能和计算复杂度相互制约的矛盾。针对上述难题,本文提出了一种基于简单循环神经网络的低复杂度光纤非线性损伤补偿方案。该方案通过利用循环神经网络的时间记忆性,显着降低了均衡过程所需的可反映光纤非线性损伤特征的“三重积”数量。而且,相比于已有基于深度全连接神经网络的方案,所提方案的计算复杂度降低一半左右,训练复杂度可降低一倍以上。三波长16GBaud PM-16QAM相干传输离线实验结果表明,所提方案可将最佳入纤功率提升1dB,Q值提升0.49dB。30 GBaud PM-16QAM仿真结果表明,相比于仅线性损伤补偿情况,单波长和三波长WDM系统下所提方案可将最佳入纤功率提升1 dB,Q值分别提升0.59dB和0.38dB,在硬判决前向纠错（Hard Decision Forward Error Correction,HD-FEC）门限下最大传输距离可分别提升270 km和210 km。4、为突破高成本的高采样率大带宽DAC对高波特率/Tbps级相干光传输系统实现的限制,本文设计了一种基于模拟子载波复用（Analog Subcarrier Multiplexing,ASCM）的单通道 1 Tbps相干光传输系统实施方案。该方案在保持子载波复用系统所具有的光纤非线性容忍性增强等优势的同时,可显着降低对DAC器件采样率和带宽要求。同时,结合K近邻（K-Nearest Neighbor,KNN）算法对非线性损伤进行抑制,进一步提升了系统性能。16 × 8 GBaud PM-16QAM ASCM系统仿真结果表明,相比于128GBaud PM-16QAM单载波系统,ASCM系统可将最佳入纤功率提升1dB,Q值提升2.02 dB,而且在KNN算法的均衡下,Q值还可以进一步提升0.46dB。在HD-FEC和SD-FEC门限下,ASCM系统最大传输距离可分别增加800km和900km。经KNN均衡后,HD-FEC门限下单载波和ASCM系统的最大传输距离可再增加200 km。
任建新[3]（2021）在《基于概率成形的新型编码调制关键技术研究》文中研究说明全球互联网数据量遵循着每年约60%的增长速率迅速增长,而近些年来光纤通信系统传输容量的增速却从超摩尔定律的78%降至20%,缓慢的增速已远远不能满足急剧增长的传输容量需求,光纤通信系统面临严重的“容量危机”。在有限带宽资源下,编码调制技术通过高阶调制与可靠编码能够有效提升信道频谱效率,而基于概率成形的新型编码调制通过降低高能量星座点发射概率、增加低能量星座点发射概率,能够实现对均匀调制星座的概率分布优化,提升调制格式与传输信道的匹配度,成为改善光纤通信系统传输性能、逼近信道容量极限的有效手段。本论文在研究光纤通信系统中的编码调制理论基础上,针对如何低复杂度产生非均匀分布概率成形信号、如何进一步提升星座成形增益、如何实现概率成形机制安全性能的同步提升三个关键科学问题,重点研究了非均匀分布概率成形信号的产生方法、星座几何概率混合成形技术、以及基于混沌加密的概率成形安全机制。本论文的主要研究工作与创新点如下:1.非均匀分布概率成形信号的产生方法a)提出了基于符号分类的多子集分区映射概率成形信号产生方法,该方法通过将原始数据分类为携带不同比特数的多个符号子集,将子集中具有不同概率的符号映射到星座的不同区域,使得具有较高概率的符号映射到内部,具有较低概率的符号映射到外部,从而有效降低信号平均功率并改善系统误码率性能,该方法不仅具有低实现复杂度优势,还能够实现不同阶数的调制格式以获得灵活的信息熵,实验结果表明,所产生的PS-CAP-12信号比传统CAP-16信号获得了 2 dB的接收灵敏度增益;b)提出了基于霍夫曼编码的比特交织多载波概率成形信号产生方法,该方法通过霍夫曼编码映射与二进制信息比特交织,结合基于传统滤波器组多分支多载波概念的广义频分复用技术,实现了更低峰均功率比、超低带外辐射,并且对频率偏移和相位噪声不敏感的多载波概率成形信号产生,仿真结果表明,该方法具有更好的信号传输性能,能够支撑更高传输速率、更远传输距离。2.星座几何概率混合成形技术a)提出了基于类蜂巢型判决区域设计的二维星座混合成形方案,该方案以星座增益指数最大化为目标,通过增加星形星座中不同幅度圆环的数目,降低每个圆环上的星座点数,使得大部分星座点内缩,并引入概率成形技术优化星形星座中星座点的概率分布,基于星型星座几何结构设计与概率成形的结合,实现了星座平均功率的降低和星座增益指数的提升,实验结果表明,所提出的PS star-CAP-16较传统PS star-CAP-16获得了 1.5 dB的接收灵敏度增益;b)提出了基于正四面体基元设计的三维星座混合成形方案,该方案基于两种星座成形技术在三维星座空间上的结合作用,通过三维空间中以正四面体为基元的拓扑设计,充分发挥了高维空间星座几何概率优化潜力,使得在最小欧氏距离固定的条件下,实现了星座点尽可能的内向聚集与星座平均能量的降低,实验结果表明,所提出的3D-PS-CAP-16较传统3D-PS-CAP-16获得了 1.0 dB的接收灵敏度增益。3.基于混沌加密的概率成形安全机制a)提出了基于两级球形星座掩蔽的3D-CAP-PON系统,该系统基于蔡氏电路映射、一维Logistic映射两种混沌模型,分别实现了三维星座的旋转掩蔽与伸缩掩蔽,掩蔽后的星座呈一定厚壁的空心圆球状,这种多维多级多混沌星座掩蔽方法为星座掩蔽带来了更大的灵活性,有效提升了星座加密所带来的安全性能,实验结果表明,该方案密钥空间达1.2×1073量级,具备可靠的抗攻击能力;b)提出了基于混沌CCDM的PS-OFDM-PON系统,该系统基于可同时生成四组混沌序列的4D超混沌吕氏系统,实现了 QAM映射过程中幅度映射规则的混沌扰动加密以及正负符号的动态混沌配置,不仅能够进行星座概率分布的优化实现误码率性能的提升,而且可以进行数据的物理层加密实现安全性能的提升,实验结果表明,所提出的PS-16QAM-OFDM加密信号较均匀16QAM-OFDM获得了 1.2 dB的接收灵敏度增益,且密钥空间达1.98×1073量级,表现出了良好的初值敏感性。
冉东升[4]（2021）在《基于信号整形的光纤通信编码调制方法研究》文中研究指明随着互联网、物联网和第五代移动通信（the fifth generation of mobile technology,5G）的发展,高清视频直播、增强现实（augment reality,AR）、虚拟现实（virtual reality,VR）、智能硬件设备等成为人们生活中不可缺少的一部分。这些网络应用丰富了人们的生活,同时也对现有的光通信网络提出了更高速率、更大带宽、更低延时的要求。不论是已有业务的升级迭代,还是新型业务的不断涌现,都需要以光纤通信技术为基础的骨干传输网络不断提升网络速率和传输带宽。在光通信系统中,制约通信系统性能的主要因素有功率利用率、频谱效率、信道噪声和干扰等。同时,通信光纤本身存在的色散、非线性效应等特性也对骨干传输网的长距离传输性能产生了许多不利影响。在香农理论中,信道容量定义为通信信道被定义为在给定带宽内可以承载的最大信息速率。在光通信发展的几十年来,提高信道容量乃至逼近香农极限一直是研究人员不懈追求的目标。新型的概率整形编码调制技术和超奈奎斯特脉冲整形技术是实现下一代光通信系统的关键技术,可以进一步提高系统的传输容量和传输距离,有效地提高光通信传输系统的性能,是近期光通信领域内的研究热点。本论文是基于信号整形的光纤通信编码调制方法研究。着重研究了基于概率整形编码调制的光通信传输方法、基于前向纠错码与概率整形结合方法的光通信传输方法、基于超奈奎斯特脉冲整形的光通信传输方法。研究目的在于提升功率受限的光通信传输系统系统容量,提升误码率性能和互信息。本论文的主要研究内容和创新点如下:（1）研究了概率整形编码调制方法的理论基础以及概率整形中的信号分布匹配算法,提出了概率整形编码调制的光传输方案,该方案在发射端采用CCDM分布匹配器结合QAM调制得到PS-64QAM信号,在光纤信道中采用SSFT算法引入非线性,在接收端使用DSP模块对接收信号进行相位恢复和噪声消除等操作,最终经过逆分布匹配得到解调信号。仿真表明,PS-64QAM信号能够得到整形收益,使信道容量更加逼近香农极限。（2）研究了前向纠错码与概率整形结合的相关方法。提出基于BCH-LDPC级联码的PS-64QAM光传输方案,该方案中级联码采用LDPC码作为内码,BCH码作为外码。接收端译码器对内码传输时存在编码错误的码字进行再次译码。仿真结果表明,接收端外部BCH解码器对LDPC译码器的输出再一次进行纠错,可以大大提高系统整体的纠错能力。（3）研究了超奈奎斯特脉冲整形方法在光通信系统中的应用,提出了基于FTN-THP的光通信传输方案,对四种不同的均衡方案进行了性能仿真,结果表明,提出的EAD方案比传统的THP检测方法具有更高的检测性能,并优于传统的PD检测方法。
于超[5]（2021）在《全光OFDM系统中的光学传输损伤及其抑制》文中进行了进一步梳理正交频分复用系统（OFDM）因其子载波在频域可以相互交叠使其具有较高的频谱利用率,满足目前在有限带宽内实现高传输速率等需求。应用于各种场景中的OFDM技术在2010年后一直是无线通信与光通信的研究热点,其中全光OFDM系统是一种不需要高带宽数模转换器就可以产生频谱利用率极高且占据整个C波段的超信道传输系统,已成为光通信领域的研究热点之一。目前全光OFDM系统因两大主要问题限制其应用于商业光网络中,其一为重叠的子载波在使系统具有极高的频谱利用率的同时,也因为子载波频域间隔较小导致系统抗光学传输损伤能力尤其是抗色散与非线性效应的能力较低;其二是为了进行色散补偿以及降低非线性效应对全光OFDM系统的影响,全光OFDM系统中使用了较多的数字信号处理芯片导致系统成本与复杂度较高。因此如何提高全光OFDM系统抗光学传输损伤的能力以及降低系统的复杂度和传输成本成为了目前关于全光OFDM系统的研究热点。本文针对如何提高全光OFDM系统抗光学传输损伤能力、如何降低系统成本这两个问题,重点研究了色散、自相位调制、交叉相位调制和四波混频效应等光学传输损伤对全光OFDM系统传输质量的影响,提出了一种提高全光OFDM系统抗色散能力的方案以及一种提高全光OFDM系统抗四波混频效应能力的方案。这两种方案可以提高全光OFDM系统对色散以及非线性效应的鲁棒性,可以在某些应用场景中减少高速率数字信号处理芯片的使用,降低系统成本以及复杂度。本文的主要工作与创新点如下:1.建立了更加完善的全光OFDM系统传输模型,首次分析了走离、色散与非线性共同作用下光学传输损伤对系统传输质量的影响。在研究传统的光OFDM系统非线性传输模型的基础之上,提出了针对全光OFDM系统子载波间走离效应明显存在的情况下的非线性分析模型。使用改进过的迭代对称分步傅里叶法求解全光OFDM信号在光纤中传输时的非线性薛定谔方程。对子载波走离效应明显时,色散、非线性效应对系统造成的光学传输损伤进行了数值分析。仿真结果表明,色散是影响全光OFDM系统传输质量的主要因素,除色散外四波混频效应极大的限制了系统的传输性能。另外还对比了插入光循环前缀（CP）的全光OFDM系统与插入光保护间隔（GI）的全光OFDM系统的性能。通过仿真找到了系统在插入光CP或光GI之后,接收端sinc型滤波器的最佳接收带宽以及最佳采样点。仿真结果表明插入光CP与光GI都可以在一定程度上提高系统的传输质量,光CP对系统传输质量的提升较大。2.提出了一种提高全光OFDM系统抗色散能力的方法。在研究色散对全光OFDM系统传输质量影响的基础之上,提出了通过修改控制子载波生成的滤波器的滤波函数从而提高全光OFDM系统抗色散的能力的方法。该方法通过使用高斯型滤波器取代sinc型滤波器并对子载波进行频域稀疏化,使受到色散影响后的系统整体误码率明显降低。仿真结果表明具有32个子载波、调制格式为QPSK的全光OFDM系统,在使用sinc型滤波器时经过60km传输之后误码率为8.545×10-2,将sinc型滤波器替换为高斯滤波器将子载波间距增大1.5倍之后,误码率为1.596×10-3。3.提出了一种提高全光OFDM系统抗四波混频效应能力的方法。在研究四波混频效应对全光OFDM系统传输质量影响的基础之上,提出了一种提高全光OFDM系统抗四波混频效应能力的方法。该方法通过插入一定大小的光GI并将子载波进行分组与时延从而降低一部分四波混频效应产物的强度,同时将另外一部分四波混频效应产物作用于光GI之内,使之对每个符号周期内含有光信号的部分产生较小的影响。仿真验证了该方案能够降低四波混频效应对系统的影响,尤其是插入大小为0.33的光GI、相邻的两个子载波的时延差为三分之一个符号周期的全光OFDM系统,其误码率接近在仿真中不考虑四波混频效应的常规的全光OFDM系统的误码率,该方法很好的提高了全光OFDM系统对四波混频效应的鲁棒性,能更好的应对未来光网络中在有限的带宽内传输更大容量信息的需求。
侯鹤鹏[6]（2021）在《少模多芯光纤传输系统中编码调制和信道均衡算法研究》文中研究表明随着4K视频、“智慧家居”、车载物联网和虚拟现实技术等大数据互联网业务的兴起和普及,网络数据流量飞速增长,根据思科发布的最新报告,2022年全球网络系统的IP数据流量将超过1995年至2016年的流量总和,用户对数据传输速率的需求飞速增长,而基于单模光纤的光通信传输系统的信息容量已逐步逼近香农容量极限。因此,长距离高速信息传输载体的光纤通信系统面临着巨大的容量增长压力。而通过增加芯数和模式两个空间维度能够显着提高光纤通信系统容量,突破单模光纤对传输容量的限制。因此,研究基于少模多芯光纤的空分复用传输系统的关键技术具有重要意义。围绕少模多芯光纤系统中的关键问题,本文首先对空分复用光纤传输系统进行理论模型分析,对空分复用光纤的传输特性进行研究。在分析了基于七芯三模光纤的系统模型的基础上,本文研究了少模多芯光纤传输系统中接收端的MIMO算法。此外,研究了基于OFDM调制技术的少模多芯光纤传输系统性能,对应用OFDM调制的少模多芯光纤通信系统进行仿真和分析。本文的研究工作主要包含以下三个部分:（1）研究了少模多芯光纤的信道理论模型,并利用MATLAB仿真软件搭建了七芯三模光纤传输系统,通过对空分复用信道参数的合理优化设计,实现了 70km光纤链路传输距离,信噪比25dB的条件下误码率低于FEC判决门限1e-3。（2）针对少模多芯光纤传输系统中模式耦合、差分模时延等损伤因素的影响,本文提出了具有低复杂度、快速收敛性能的VSS-SCA以及VSS-SCA-CMMA联合均衡算法,新型算法在七芯三模光纤链路模型的均衡过程中相较于传统的均衡算法获得了约3dB的信噪比增益,实现了较好的均衡效果。（3）研究了基于OFDM调制技术的少模多芯光纤传输系统性能,通过将OFDM调制技术与少模多芯光纤通信系统相结合,能够提高传输系统的频谱效率,有效提升光纤通信系统的传输性能。
徐贵勇[7]（2021）在《半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究》文中认为光纤通信是为当今电信网络的最终用户提供宽带服务的驱动力之一,能够覆盖更大的地理区域,光纤被用作传输介质,与传统双绞线电缆的铜线相比,具有很多优点,比如光纤的线径细、重量轻、原料丰富,有利于资源利用,正是这些优点是使人们的日常生活变得轻松。为了支持不断增长的互联网流量和多媒体通信服务,未来的光接入网系统将具有超高传输速度和超大容量的特点。目前接入网面临着光网络不透明、频谱效率低、带宽严重不足等问题,为了解决这一系列问题,本文提出利用易集成的半导体光放大器为波长转换提供一种透明光网络方案;利用高阶调制方案替代传统的直接调制来提高频谱效率;利用相干检测技术接收高阶调制信号并为‘λ-to-the-user’提供一种可行性方案,从而缓解目前带宽严重不足的问题。全文的主要工作有以下几个方面:1、建立基于迭代算法的稳态模型。以半导体光放大器（Semiconductor optical amplifier,SOA）宽带理论模型为基础,在考虑载流子浓度和放大自发辐射噪声变化的情况下,对In P-In Ga As P均匀掩埋的半导体光放大器建立了一种有效的数学模型,实时更新其载流子浓度、放大自发辐射噪声、受激辐射等参数,最终通过该稳态模型得到了在一定偏置电流、输入功率下,器件的增益和噪声指数。2、利用SOA来实现快速波长转换。在前期建立的SOA宽带模型的基础上,进一步分析波长转换中SOA四波混频的理论模型,并对该理论在10 Gb/s传输速率下进行全光波长转换的理论验证实验,并针对某一信道实现波长转换;然后进一步搭建了4×10Gb/s的双向传输系统,通过观察其在多信道下的传输误码率和眼图来分析系统的传输性能。3、实现差分相移键控（Differential phase shift keying,DPSK）高阶调制的相干检测。首先讨论了光调制的工作原理,对基于强度调制和相位调制下的几种新型调制格式进行了仿真研究,通过理论分析对比几种调制格式的优劣。然后利用DPSK调制和解调方案,在40 Gb/s传输速率下对平衡检测和相干检测方案进行对比,进一步验证相干检测在误码率、接收机灵敏度等方面的优势。
唐玺孜[8]（2021）在《低成本短距离光纤传输系统中信道损伤及数字均衡技术研究》文中提出随着超高清视频、虚拟现实、云计算、云存储等数据业务的蓬勃发展,全球光网络数据流量呈现出爆炸式增长的趋势。其中,以光纤接入网和数据中心光互联为代表的短距离光纤传输场景具有传输距离短、接口密度大、设备数量多等特点,因而其对于成本和功耗极其敏感,是整个光网络扩容的关键部分。因此,研究低成本大容量的短距离光纤传输系统对于应对全球数据流量的持续增长具有重要意义。强度调制/直接检测（IM/DD）系统具有低成本、低功耗、小体积、易于集成等特点,非常适合部署在下一代短距离传输的应用场景。然而,随着传输速率的急剧上升,IM/DD系统对于系统信道损伤极为敏感。因此,面向短距离传输应用场景亟需扩容的需求,本论文围绕高速IM/DD系统中的信道损伤这个主要科学问题,重点研究了器件带宽限制、系统非线性失真、光纤色散等信道损伤的产生机理,并且在光纤接入网和数据中心光互联这两个典型的短距离应用场景中提出了一系列先进的数字均衡技术来补偿信道损伤,为实现下一代低成本大容量短距离光纤传输系统奠定了良好的基础。由于不同应用场景下的关键性能指标不同,本论文的主要研究内容和核心创新点分别从光纤接入网和数据中心光互联这两个应用场景来进行概括。一、低成本高速PON系统光纤接入网采用无源光网络（PON）系统进行承载,其对于成本和功耗极其敏感。基于低带宽器件实现高速PON可以节约系统成本,但其带来的问题是器件带宽不足会使系统受到带宽限制,再加上光纤色散造成的功率衰落和系统的非线性失真,会让PON系统受到较为严重的信道损伤,因此研究先进的数字均衡技术来补偿信道损伤至关重要。由于在点到多点的PON系统中,多载波调制和单载波调制各具优势,本论文分别基于多载波PON和单载波PON开展研究。1.基于多载波I-SC-FDM的低成本高速PON系统。多载波正交频分复用（OFDM）系统具有调制格式灵活、载波可灵活分配的特点,因此OFDM-PON在光纤接入网中被广泛研究。本论文首先针对OFDM系统中信号生成复杂度高和峰均功率比（PAPR）高这两个关键问题,研究了基于实数间插子载波频分复用（I-SC-FDM）的PON系统。相比于OFDM系统,一方面,I-SC-FDM系统将信号生成复杂度由O（N log2N）降低至了 O（N）。另一方面,I-SC-FDM系统将PAPR大大降低。具体而言,基于8-QAM和16-QAM的I-SC-FDM系统将PAPR降低了 8dB左右;基于QPSK的I-SC-FDM系统将PAPR降低了 11 dB左右。然后,本论文基于I-SC-FDMPON系统提出了新型的频域、时域联合信道均衡算法。研究表明,在基于10-G class器件的40 Gbps PON系统中,频域、时域联合均衡相对于单独的频域均衡和单独的时域均衡分别提高了 1 dB和0.6 dB的接收机灵敏度;并且,频域、时域联合均衡的计算复杂度只有单独采用时域均衡的23.7%。2.基于单载波PAM4的低成本高速PON系统。单载波PAM4信号结构简单,PAPR低,且频谱效率是传统NRZ的两倍,因而其在下一·代单载波PON系统中有较大的应用潜力。本论文基于低成本的10-G class器件和PAM4调制格式,研究了 PAM4-PON系统的信道损伤以及传统均衡器在补偿信道损伤时的局限性,并创新性地提出了一系列新型的数字均衡方案,具体可以概括为:1)针对Volterra非线性均衡器（VNLE）内核数多导致均衡复杂度高的问题,本论文通过优化内核选取,提出在PON系统中采用记忆多项式均衡器（MPE）代替VNLE,并且将MPE和VNLE扩展至前馈滤波结合反馈滤波的结构当中,提出了 FFE-DFE-Polynomial和FFE-DFE-Volterra。实验结果表明,在40Gbps PON 系统中,FFE-DFE-Volterra和FFE-DFE-Polynomial实现了相似的均衡性能,但是FFE-DFE-Polynomial 所需的计算复杂度仅为 FFE-DFE-Volterra 的 16.67%。2)针对前馈均衡器（FFE）抽头数多时计算复杂度高的问题,本论文提出了采用圆周卷积代替线性卷积的方式,实现了快速频域均衡。研究结果表明,当FFE抽头数大于20时,快速频域均衡更加有效。并且,针对FFE对系统噪声的增强问题,本论文研究了后滤波+简化最大似然序列检测（MLSD）的级联均衡方案。实验结果表明,在50 Gbps PON系统中,通过采用快速频域均衡+后滤波+简化MLSD的均衡方案比仅采用FFE的均衡方案接收机灵敏度提高了 4dB以上。3)针对如何提高传统判决反馈均衡器（DFE）均衡性能的问题,本论文提出了一种混合判决方案。研究结果表明,在50Gbps PON系统中,分别考虑10-2和10-3的前向纠错（FEC）门限时,最优的混合判决比仅采用单个符号判决分别提升了 0.7 dB和1.3 dB的接收机灵敏度。二、低成本大色散容忍度的超高速数据中心光互联系统下一代数据中心光互联系统的传输速率要高于PON系统,因此其对于光纤色散更加敏感。当光纤色散导致信号产生了谱零点时,其信道均衡方式与没有谱零点时完全不同。本论文针对如何补偿色散导致的信号谱零点这一关键问题,从机理上分析指出基于自回归滤波的DFE能补偿信号谱零点,并提出了一系列新型的大色散容忍度均衡方案,取得了较为领先的研究成果,具体可以概括为:1)针对如何提高有效信噪比（SNR）来增强DFE均衡性能的问题,本论文提出采用降低载波信号功率比的方式来提升有效SNR,并通过MPE均衡器抑制增强的信号拍频干扰,再通过DFE来均衡色散造成的谱零点。实验结果表明,非线性失真与光纤色散联合补偿的MPE-DFE方案能支持C波段56 Gbps PAM4信号传输80 km标准单模光纤（SSMF）,并且其误码率（BER）在7%FEC门限以下。2)针对传统DFE在信道较差时错误传播较长的问题,本论文提出了新型的错误擦除判决方案。实验结果表明,在C波段112 Gbps PAM4信号传输20km SSMF的系统中,基于错误擦除的判决方案将平均错误传播长度从8.7降低至了 2.3。3)针对传统DFE容易产生错误传播的问题,本论文提出了多符号联合判决方案。并且,本论文在多符号联合判决方案中研究了最大似然检测（MLD）算法、M算法和球形译码（SD）算法三种树形搜索算法。实验结果表明,在C波段112 Gbps PAM4信号传输20 km SSMF的系统中,多符号联合判决方案相对于单个符号判决方案将BER从1.2×10-2降低至了6.0×10-4。并且,相对于MLD算法,M算法和SD算法都能将复杂度降低三个数量级左右。综上所述,本论文针对光纤接入网和数据中心光互联这两个典型的短距离传输应用场景,分别研究了在这两个场景下如何补偿信道损伤,并创新性地提出了一系列基于数字信号处理的信道均衡方案,取得了系列研究成果,为实现下一代低成本短距离光纤传输系统奠定了坚实的基础。
王祥青[9]（2021）在《光网络物理层安全认证及加密技术研究》文中研究表明信息技术的快速发展,给人类生产生活带来了巨大的变化,新技术和新应用存在大量的信息和数据的产生、传输、交换、处理等环节。光通信速率和距离大幅提升,光网络开放能力显着增强。由于信息窃听手段的层出不穷,现有光通信无法抵御线路或节点窃听攻击,对关键信息基础设施的高速互联安全构成严重威胁。为了实现数据的安全传输,开发光纤通信中的数据保护方案已迫在眉睫。采用物理层安全手段,其安全程度与数据信息内容无关,可以对光纤线路上的所有传输信号实施安全防护。在物理层,不仅数据传输链路存在安全漏洞,接入端也存在安全漏洞。未经授权的访问设备、注入攻击和伪装可能严重威胁整个系统的安全性能。因此,需要适当的身份验证与加密机制。开发能够抵抗克隆和其他模拟攻击的安全认证与加密协议是物理层安全中一个重要的研究方向。传统的光纤网络的安全性主要依赖经典密码算法在协议栈上层实现的,其安全机制主要利用算法的计算复杂度。如RSA公钥算法,由于攻击者计算能力有限,无法及时破译密钥,但是不能抵御量子计算机的攻击。密钥分发被认为是一种有效的安全方案,量子密钥分发（QKD）能够实现无条件安全性。然而,它与长距离的光放大器不兼容,并且系统设计成本高和系统复杂。因此,在经典信道中需要设计一种更简单、更经济的密钥分发方案。目前仍有以下问题需要解决:（1）现有的认证方案很难抵抗暴力攻击,因此在光网络传输之前,需要更可靠的安全认证方案。（2）现有的密钥分发方案存在密钥速率低、一致性不高,因此需要抗攻击、高速率的基于物理层密钥分发方案。（3）现有的加密和密钥分发方案是相互独立的,因此需要密钥分发与加密一体化的保密通信方案,并且能够与现有的系统进行兼容。针对以上问题,本文提出了光纤通信物理层安全认证方案,完成了认证特征提取和对被认证方的判断;提出了基于光物理层密钥分发方案,完成了密钥的提取、量化、编码等,最终生成了一致性和成码率高的密钥序列;提出了基于光通信物理层密钥分发与加密一体化的方案,通过将生成的密钥使用Y00加密协议对传输数据进行加密,并且方案在实验方面进行了验证。本文最终完成了三项创新性工作。1.基于光网络信道特征提取的物理层安全认证方案针对于传统的基于密钥算法的安全认证容易被破解等问题,本文提出了一种通过测量通信双方的误码率（BER）变化来实现物理层安全认证方案。利用信道的短时相关性,通过分析光纤环路的BER变化来识别接收机的合法性。本文采用了一个强度调制直接检测-正交频分复用（IMDD-OFDM）的相位调制光传输系统。分析了窃听者（Eve）额外引入噪声造成的干扰、分光窃听以及替代攻击的情况下的认证效果。仿真与实验结果表明,该方案对上述攻击都很敏感,并且具有较高的检测概率PPD和较低的误报率PFAR。随着频率测试的增加,PPD和PFAR趋于稳定,可有效的实现安全认证。在激光器的发射功率为1mW、波长为1550nm和光纤链路为200km时,检测概率PPD接近98%,虚警率PFAR接近0.1。在此基础上本文又提出一种基于光网络信道特征信噪比（SNR）物理层安全认证方案。该方案解决了安全认证与安全传输联合兼容性问题。认证方经过信道特征提取、量化降噪等方法,计算出SNR的变化率,将SNR变化率作为光纤物理层认证的关键指标,可以准确的反映信道动态特征。仿真结果表明,系统在使用I/Q调制器和相干解调的情况下,可以使检测概率PPD接近98%,虚警率PFAR接近0.1,可有效的实现安全认证。同时,SNR具有测量方便快捷的特点,非常适合推广应用,具有更高的经济效益。2.基于光通信物理层信道特征提取的密钥分发方案针对传统物理层密钥分发系统的复杂性,传输距离短、密钥成码率（KGR）低等问题,本文提出了一种基于光纤信道BER测量的密钥分发方案。通过在发送端和接收端进行环回BER测量,对BER进行量化和编码,生成一致性（KCR）较高的随机密钥。利用光纤信道的随机性,提高了系统生成密钥的安全性。该系统与现有通信设备兼容,并且具有很高的密钥生成速率,测量简单。采用10Gb/s-200km相干光通信系统测量提取信道安全特征信息BER。实验结果表明,在激光器发射功率为10dBm、波长为1550nm、光纤损耗为0.2dB/km的条件下,系统的KGR达到2Mbps,KCR达到98%。为了进一步解决传输性能问题,本文又提出了一种基于光纤信道物理层特征SNR测量密钥分发方案,这样系统的SNR可以比较高,不影响正常的传输。SNR密钥分发优点就是不需要系统的BER很高,在低BER的情况下也可以进行特征SNR的测量,因此不影响正常的传输,所以可以实现密钥分发和加密传输的结合。仿真结果表明,在激光器发射功率为1mW时,系统最终的KGR达到了 25Kbps,KCR最高达到了 99%。3.基于光通信物理层密钥分发与加密一体化方案针对密钥分发与加密联合的兼容性差的问题,本文提出了一种基于光纤信道物理层的密钥分发和加密联合控制系统,可有效解决通、密一体化难题。本文采用10Gbps-200km的光纤通信系统,通过环回测量系统信道特征BER,然后对BER进行量化编码生成密钥。采用量子噪声流加密方法,将正交相移键控（QPSK）信号调制为1024 ×1024高阶正交振幅调制（QAM）信号。利用高阶QAM信号容易被噪声掩盖的特性来进行加密传输。信道各种物理特征如噪声、色散、偏振等可以反映信道的BER变化。实验结果表明,在任意信号发生器发射电压为400mV、EDFA功率为10dBm和光纤损耗为0.2dB/km时,系统的KGR达到了 400Kbps。利用BER得到的密钥对系统进行量子噪声流加密,实现200km的安全传输,并且传输系统BER低。在此基础上,在EDFA发射功率为12dBm和光纤损耗大小为0.16dB/km时,本文又验证了 300km长跨距一体化传输协商性能。实验结果表明,系统的KGR能够达到400Kbps,安全协商KER小于2%。系统中使用高性能光纤传输设备,极大的提高了系统的传输性能,纠错后系统远噪BER为0。
张晓玲[10]（2021）在《基于多载波调制的光接入网物理层关键技术研究》文中提出随着高速互联网、高清电视和实时娱乐等快速的增长,用户数据流量正呈指数级增长,因此对带宽与时延等要求越来越高。为了应对5G环境下增强移动宽带（e MBB）服务、大规模机对机通信（MTMC）服务及超可靠低延迟实时服务（URLLC）等挑战,未来光网络传输系统需要提供高弹性的带宽,使网络能高效获取资源和提供自适应连接,以满足快速数据传输模式和特征多样性的网络演进。基于多载波调制的光接入网系统具有较高灵活性、可重构性及适应性等优势,被认为是下一代光接入网系统优选技术方案。为使4G平滑过渡到5G,除了5G备选的滤波器组多载波（FBMC）信号调制技术外,4G中广泛被应用的多载波正交频分复用（OFDM）,以及数字滤波器嵌入复用/解复用技术,仍然是下一代光接入网关键的多载波技术。因此,本论文以多载波光接入网的物理层关键技术作为研究对象,针对不同接入场景,对基于多载波调制的光接入系统架构进行设计,对其如何提高系统传输速率、系统功率预算、收发器灵活性及不同业务连接等问题进行深入研究。本论主要研究工作、贡献及创新点如下:1)本论文为提高系统传输速率,针对MZM调制特性,分别生成归零（RZ）和载波抑制的归零（CSRZ）光脉冲序列,创新性地提出了基于光时间和偏振交织（OTPI）的低成本高速率光传输系统。实验结果表明:采用3 d B带宽为25 GHz的MZM,可实现单波224 Gbit/s的线路传输速率,有效降低了系统对带宽的需求,从而降低了系统成本。其次,研究了高功率预算和高速率光接入系统,对EML的啁啾,光纤色度色散与自相位调制在强度调制直接检测（IM-DD）光接入网系统中的影响进行了理论分析,并根据其联合响应特性,通过优化EML的偏置电压,使其啁啾与光纤的色散和自相位调制的联合响应达到平衡状态。设计了一个具有高度灵活性,且对调制格式透明的数字滤波器嵌入复用/解复用的IM-DD多载波光接入网系统,利用非线性补偿算法和10G EML调制器,实现了传输速率为25 Gbit/s、功率预算高达26 d B的多载波光接入系统。2)针对光双边带系统色散鲁棒性问题,研究了具有高色散鲁棒性的光单边带光接入网系统。针对基于强度调制和光滤波、双臂马赫-曾德尔调制器（DDMZM）和双平行双臂马赫-曾德尔调制器（DPMZM）三种光单边带调制方法,对其优缺点进行了对比分析,提出了基于OFDMA的载波压制光单边带（CS-OSSB）光接入网系统方案,并讨论分析了激光器线宽,载波信号功率比（CSPR）对系统性能的影响。研究结果表明:与传统的OSSB技术相比,所提出方案的接收机灵敏度可提高4 d B。另外,首次提出了载波重利用瑞利后向散射（RB）减轻的双向OSSB低成本直接探测光接入系统,在OLT端采用数字正交滤波器嵌入复用和解复用技术生成OSSB信号,使系统具有较好色散鲁棒性,由于数字正交滤波器的灵活特性满足ONU多用户灵活接入,并通过仿真和实验,有效实现ONU端无色及RB影响的减轻。3)针对多载波调制系统高峰均功率比（PAPR）问题,提出了截断DFT扩展降低PAPR的OSSB光接入系统,采用高效频谱效率的FBMC与OSSB调制相结合技术,该系统具有多载波系统灵活的带宽分配,同时具有较高色散鲁棒性。其PAPR性能不仅优于DFT扩展FBMC,甚至优于单载波频分多址（SC-FDMA）技术,因此对电放大器,调制器等线性度要求降低,同时也降低了数字-模拟转换器（DAC）/模拟-数字转换器（ADC）对量化精度的要求。分析了不同截断因子对传输性能和PAPR的影响,验证了传输速率50 Gbit/s,传输距离为50 km的截断DFT扩展的FBMC-OSSB光接入系统。所提出的创新方案对未来50G低成本多载波光接入网的演进具有一定的研究价值。4)为了在下一代光接入网系统中提供动态和灵活的多业务连接,创新性地提出了基于数字滤波器多路接入（DFMA）灵活全光虚拟专用网（VPN）的IM-DD低成本的光接入网系统,可同时支持上行通信和ONU之间的全光VPN通信。利用DFMA对调制格式透明和滤波器灵活分配的特点,所提出的光接入系统具有高度灵活的特性。由于滤波器灵活特性能支持动态回收和再分配VPN通信,通过采用不同的调制格式,成功实现了并发DS,US和VPN的DFMA经25 km光纤链路传输,验证了所提出的灵活并发低成本DMFA的全光VPN通信在多载波光接入网系统中的可行性。
二、Optimization of Generation and Detection of WDM Signals with Advanced Modulation Formats（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Optimization of Generation and Detection of WDM Signals with Advanced Modulation Formats（论文提纲范文）
（1）高速光WDM系统中的非线性效应及其补偿（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光波分复用系统 |
| 1.2.2 数字反向传输算法 |
| 1.2.3 概率整形技术 |
| 1.3 论文的主要工作内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第二章 相干光WDM通信系统 |
| 2.1 相干光通信系统概述 |
| 2.2 相干光系统理论模型 |
| 2.2.1 光发射机 |
| 2.2.2 光纤信道 |
| 2.2.3 光接收机 |
| 2.3 相干光通信系统的DSP算法原理 |
| 2.3.1 频偏估计 |
| 2.3.2 相偏估计 |
| 2.3.3 时钟提取和同步 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 相干光WDM传输系统的非线性效应及噪声估计模型 |
| 3.1 光通信的非线性效应 |
| 3.1.1 受激布里渊散射和受激拉曼散射 |
| 3.1.2 自相位调制和交叉相位调制 |
| 3.1.3 四波混频 |
| 3.2 非线性效应理论推导 |
| 3.2.1 波动方程 |
| 3.2.2 亥姆赫兹方程推导 |
| 3.3 相干光WDM系统中非线性噪声的估计模型 |
| 3.3.1 非线性效应的微扰分析 |
| 3.3.2 非线性效应噪声模型 |
| 3.3.3 相干光WDM系统非线性效应的仿真分析 |
| 3.3.4 非线性噪声的主要成分 |
| 3.3.5 弹性光WDM系统非线性效应的仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 相干光传输系统传输补偿算法 |
| 4.1 非线性薛定谔方程及其分布傅里叶数值解法 |
| 4.2 非线性薛定谔方程求解的仿真分析 |
| 4.3 基于数字反向传输算法的非线性补偿 |
| 4.3.1 数字反向传输算法理论 |
| 4.3.2 DBP及有关分布傅里叶计算方法 |
| 4.3.3 DBP补偿算法仿真结果分析 |
| 4.4 基于二分搜索的改进DBP补偿方案 |
| 4.4.1 改良DBP算法原理 |
| 4.4.2 代价函数的设计 |
| 4.4.3 基于二分的搜索算法 |
| 4.4.4 性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 概率整形与数字反向传输算法的联合补偿方案 |
| 5.1 概率整形技术 |
| 5.1.1 研究的必要性 |
| 5.1.2 概率整形原理分析 |
| 5.1.3 信号分布和映射规则 |
| 5.2 常规恒等量分布匹配 |
| 5.2.1 算法原理 |
| 5.2.2 应用CCDM的光通信系统 |
| 5.2.3 CCDM仿真分析 |
| 5.3 概率整形和数字反向传输算法联合补偿仿真 |
| 5.3.1 联合补偿方案设计 |
| 5.3.2 联合补偿性能分析 |
| 5.3.3 不同步长大小下传输性能分析 |
| 5.3.4 不同光纤跨段大小下传输性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（2）基于机器学习的相干光通信系统性能监测与损伤补偿技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大容量动态光网络的发展趋势和研究意义 |
| 1.2 光性能监测与光纤非线性损伤抑制技术的研究现状和技术难题 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 技术难题 |
| 1.3 论文的主要研究内容和结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 低复杂度且非线性容忍的调制格式识别方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于随机森林的调制格式识别方案设计 |
| 2.2.1 基于随机森林的调制格式识别方案原理 |
| 2.2.2 随机森林算法的训练过程 |
| 2.2.3 复杂度对比分析 |
| 2.3 仿真验证和性能分析 |
| 2.3.1 三波长16GBaud PM-MQAM系统仿真模型 |
| 2.3.2 仿真结果及性能分析 |
| 2.4 离线实验验证和性能分析 |
| 2.4.1 离线实验平台及关键参数 |
| 2.4.2 离线实验结果及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 低复杂度的OSNR估计与调制格式识别联合监测方案设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于随机森林的低复杂度ONSR估计与调制格式识别联合监测方案设计 |
| 3.2.1 基于随机森林的低复杂度ONSR估计与调制格式识别联合监测方案原理 |
| 3.2.2 分类随机森林和回归随机森林在训练方面的区别 |
| 3.2.3 复杂度对比分析 |
| 3.3 仿真验证和性能分析 |
| 3.2.1 16GBaud PM-MQAM相干光通信系统仿真模型 |
| 3.2.2 仿真结果及性能分析 |
| 3.4 离线实验验证和性能分析 |
| 3.4.1 离线实验平台 |
| 3.4.2 离线实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于简单循环神经网络的低复杂度光纤非线性补偿方案研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于简单循环神经网络的低复杂度光纤非线性补偿方案设计 |
| 4.2.1 基于SRNN的低复杂度光纤非线性补偿方案原理 |
| 4.2.2 算法计算复杂度对比分析 |
| 4.3 仿真验证和性能分析 |
| 4.3.1 仿真模型 |
| 4.3.2 仿真结果及性能分析 |
| 4.4 离线实验验证和性能分析 |
| 4.4.1 离线实验平台及关键参数 |
| 4.4.2 离线实验结果及性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于模拟子载波复用的单波长通道1Tbps级系统方案设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于模拟子载波复用的单波长通道1Tbps级系统方案设计 |
| 5.2.1 基于ASCM的单波长通道1Tbps级系统方案原理 |
| 5.2.2 K近邻算法的训练和工作机制 |
| 5.3 仿真验证和性能分析 |
| 5.3.1 仿真条件 |
| 5.3.2 仿真结果及性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 论文总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 缩略词索引 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表学术论文、申请发明专利及参与科研项目情况 |
（3）基于概率成形的新型编码调制关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤通信系统研究现状 |
| 1.2.2 基于概率成形的编码调制技术研究现状 |
| 1.3 论文主要工作及创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 参考文献 |
| 第二章 光纤通信系统中的编码调制基础理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤通信系统概述 |
| 2.2.1 IMDD系统 |
| 2.2.2 相干光通信系统 |
| 2.2.3 IMDD系统与相干光通信系统的比较 |
| 2.3 编码调制技术 |
| 2.3.1 IMDD系统中的先进调制技术 |
| 2.3.2 相干光通信系统中的先进调制技术 |
| 2.4 星座成形技术 |
| 2.4.1 概率成形技术 |
| 2.4.2 几何成形技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 非均匀分布概率成形信号的产生方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 恒定成分分布匹配器 |
| 3.3 基于符号分类的多子集分区映射概率成形信号产生方法 |
| 3.3.1 方法原理 |
| 3.3.2 实验验证与结果分析 |
| 3.4 基于霍夫曼编码的比特交织多载波概率成形信号产生方法 |
| 3.4.1 方法原理 |
| 3.4.2 仿真验证与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 星座几何概率混合成形技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 星座增益指数 |
| 4.3 基于类蜂巢型判决区域设计的二维星座混合成形方案 |
| 4.3.1 方案原理 |
| 4.3.2 实验验证与结果分析 |
| 4.4 基于正四面体基元设计的三维星座混合成形方案 |
| 4.4.1 方案原理 |
| 4.4.2 实验验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于混沌加密的概率成形安全机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 混沌加密基础理论 |
| 5.3 基于两级球形星座掩蔽的3D-CAP-PON系统 |
| 5.3.1 系统原理 |
| 5.3.2 实验验证与结果分析 |
| 5.4 基于混沌CCDM的PS-OFDM-PON系统 |
| 5.4.1 系统原理 |
| 5.4.2 实验验证与结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来相关工作展望 |
| 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和申请专利目录 |
（4）基于信号整形的光纤通信编码调制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 概率整形编码调制方法研究现状 |
| 1.2.2 光纤通信系统中前向纠错编码研究现状 |
| 1.2.3 超奈奎斯特脉冲整形方法研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作内容 |
| 1.4 本论文的组织结构 |
| 第二章 基于概率整形编码调制的光通信传输方法研究 |
| 2.1 概率整形编码调制方法研究 |
| 2.1.1 概率整形编码调制方法理论基础 |
| 2.1.2 概率整形中的信号分布匹配算法 |
| 2.2 基于概率整形编码调制的光传输方案 |
| 2.2.1 基于成对MB分布的PS-PAM-8信号生成方法 |
| 2.2.2 基于概率整形编码调制的光传输方案原理 |
| 2.2.3 性能分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 前向纠错码与概率整形结合方法研究 |
| 3.1 LDPC码研究 |
| 3.1.1 LDPC码的表示 |
| 3.1.2 LDPC码的编码原理 |
| 3.1.3 LDPC码的译码原理 |
| 3.2 极化码研究 |
| 3.2.1 信道极化 |
| 3.2.2 极化码的构造方式 |
| 3.2.3 系统极化码编码 |
| 3.2.4 极化码译码算法研究 |
| 3.2.5 性能仿真 |
| 3.3 基于BCH-LDPC级联码的PS-64QAM传输方案 |
| 3.3.1 基于BCH-LDPC级联码的PS-64QAM光传输方案原理 |
| 3.3.2 性能仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于超奈奎斯特脉冲整形的光通信传输方法研究 |
| 4.1 超奈奎斯特脉冲整形方法 |
| 4.1.1 非正交波分复用及FTN原理 |
| 4.1.2 FTN信号生成 |
| 4.1.3 FTN信号均衡 |
| 4.2 基于FTN-THP的光通信传输方案 |
| 4.2.1 系统模型 |
| 4.2.2 性能仿真 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（5）全光OFDM系统中的光学传输损伤及其抑制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信系统的研究背景 |
| 1.2 全光OFDM系统研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 全光OFDM系统原理及关键技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 全光OFDM系统原理 |
| 2.3 全光OFDM系统关键技术 |
| 2.3.1 全光OFDM系统发射机相关技术 |
| 2.3.2 全光OFDM系统接收机相关技术 |
| 2.3.3 全光OFDM系统接收端的数字信号处理技术 |
| 2.4 全光OFDM系统在光纤传输中受到的光学传输损伤 |
| 2.4.1 衰减 |
| 2.4.2 色散 |
| 2.4.3 非线性损伤 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光纤中光学传输损伤对全光OFDM信号的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全光OFDM信号传输模型 |
| 3.2.1 全光OFDM信号在光纤传输时的非线性耦合方程 |
| 3.2.2 求解非线性耦合方程的数值方法 |
| 3.3 全光OFDM仿真系统搭建 |
| 3.4 仿真结果分析 |
| 3.4.1 色散对系统传输质量的影响 |
| 3.4.2 非线性效应对系统传输质量的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 一种提高全光OFDM系统抗色散能力的方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 插入光CP的全光OFDM系统的最佳接收 |
| 4.2.1 光CP的插入方法 |
| 4.2.2 全光OFDM系统插入CP后的最佳采样点 |
| 4.2.3 插入CP前后系统抗色散能力的对比 |
| 4.3 高斯型滤波器对全光OFDM系统抗色散能力的提升 |
| 4.3.1 基于高斯型滤波器的全光OFDM系统 |
| 4.3.2 基于高斯型与sinc型滤波器的系统抗色散能力的对比 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 一种提高全光OFDM系统抗FWM效应能力的方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 插入GI的全光OFDM系统 |
| 5.2.1 全光OFDM系统插入GI方法 |
| 5.2.2 插入GI后的全光OFDM系统的最佳接收 |
| 5.3 通过对子载波进行分组时延从而提高系统抗FWM效应的能力 |
| 5.3.1 对插入GI的子载波分组时延从而降低FWM效应影响的原理 |
| 5.3.2 仿真系统的搭建与设计 |
| 5.3.3 仿真结果的分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 未来相关工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1: 缩略词列表 |
| 附录2: 仿真程序的可靠性验证 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
（6）少模多芯光纤传输系统中编码调制和信道均衡算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空分复用系统中的MIMO均衡技术 |
| 1.2.2 高速光通信系统中的编码调制技术 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 1.4 论文的结构 |
| 第二章 空分复用通信系统中的关键技术 |
| 2.1 空分复用光纤通信系统的信道类型 |
| 2.1.1 少模光纤 |
| 2.1.2 多芯光纤 |
| 2.2 基于空分复用技术的光纤通信系统中关键技术分析 |
| 2.2.1 光空分复用和解复用技术 |
| 2.2.2 基于空分复用系统的光纤放大技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于七芯三模光纤传输系统的模型分析 |
| 3.1 光信号损伤类型分析 |
| 3.1.1 光纤中的色散效应 |
| 3.1.2 光纤中的非线性效应 |
| 3.1.3 少模光纤中的模式耦合效应 |
| 3.1.4 多芯光纤中的芯间串扰分析 |
| 3.2 七芯三模光纤信道链路模型建立 |
| 3.3七芯三模光纤信道仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 七芯三模光纤传输系统中的MIMO均衡算法研究 |
| 4.1 光通信系统中的数字信号处理模块 |
| 4.2 几种常用的MIMO均衡算法 |
| 4.2.1 恒模算法(CMA) |
| 4.2.2 多恒模算法(CMMA) |
| 4.2.3 方形轮廓线算法(SCA) |
| 4.3 变步长方形轮廓线算法(VSS-SCA) |
| 4.4 VSS-SCA-CMMA联合判决MIMO均衡算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于OFDM调制格式的少模多芯光纤传输系统 |
| 5.1 OFDM系统的发展演变 |
| 5.2 OFDM原理 |
| 5.3 OFDM系统中的关键参数 |
| 5.4 OFDM在少模多芯光纤传输系统中的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 工作总结 |
| 6.1 论文工作内容总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（7）半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信技术的发展 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤通信系统中的新型调制格式 |
| 1.2.2 全光网络波长转换技术的研究概况 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第二章 基于迭代算法的半导体光放大器模型构建 |
| 2.1 半导体光放大器的结构和工作原理 |
| 2.2 半导体光放大器基础理论方程 |
| 2.2.1 常用的半导体光放大器模型介绍 |
| 2.2.2 半导体光放大器材料模型介绍 |
| 2.2.3 半导体光放大器行波方程 |
| 2.2.4 半导体光放大器载流子密度速率方程 |
| 2.3 半导体光放大器模型的增益饱和特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 利用SOA-FWM效应波长转换的单纤双向传输研究 |
| 3.1 基于半导体光放大器四波混频的波长转换研究 |
| 3.1.1 半导体光放大器四波混频的理论基础 |
| 3.1.2 基于半导体光放大器四波混频波长转换的仿真研究 |
| 3.1.3 波长转换结果与分析 |
| 3.2 基于波长转换的单纤双向光纤通信系统 |
| 3.2.1 单纤双向传输系统 |
| 3.2.2 基于波长转换的单ONU单纤双向传输性能分析 |
| 3.2.3 基于波长转换的多ONU4×10 Gb/s单纤双向传输性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 DPSK编码原理及40 Gb/s DPSK系统仿真 |
| 4.1 光调制原理 |
| 4.1.1 基于强度调制的新型光调制格式 |
| 4.1.2 基于相位调制的新型光调制格式 |
| 4.2 40Gb/s DPSK信号调制 |
| 4.2.1 NRZ-DPSK信号的产生 |
| 4.2.2 RZ-DPSK 信号和CSRZ-DPSK 信号的产生 |
| 4.3 40Gb/s DPSK信号解调研究 |
| 4.3.1 DPSK信号的平衡检测接收性能研究 |
| 4.3.2 DPSK信号的相干接收性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 主要结论和展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（8）低成本短距离光纤传输系统中信道损伤及数字均衡技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 基于IM/DD的短距离光纤传输系统研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容及创新点 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 短距离IM/DD光纤传输系统架构及信道损伤机理 |
| 2.1 IM/DD光纤传输系统架构 |
| 2.2 IM/DD系统信道损伤机理分析 |
| 2.2.1 器件带宽受限 |
| 2.2.2 系统非线性失真 |
| 2.2.3 光纤色散 |
| 2.2.4 系统噪声 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于多载波I-SC-FDM的低成本高速PON系统 |
| 3.1 实数I-SC-FDM系统的信号生成方案 |
| 3.2 实数I-SC-FDM系统的频域、时域联合均衡方案 |
| 3.2.1 实数I-SC-FDM系统的频域均衡方案 |
| 3.2.2 实数I-SC-FDM系统的时域均衡方案 |
| 3.2.3 实数I-SC-FDM系统的频域、时域联合均衡方案 |
| 3.3 基于10-G class器件的40 Gbps I-SC-FDM PON实验设置 |
| 3.4 基于10-G class器件的40 Gbps I-SC-FDM PON实验结果 |
| 3.4.1 仅采用频域均衡的实验结果 |
| 3.4.2 仅采用时域均衡的实验结果 |
| 3.4.3 采用频域、时域联合均衡的实验结果 |
| 3.4.4 三种均衡方式的计算复杂度和均衡性能对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于单载波PAM4的低成本高速PON系统 |
| 4.1 低成本高速PAM4-PON的系统架构 |
| 4.2 基于Volterra级数及其简化模型的均衡方案 |
| 4.2.1 Volterra级数及其简化模型的非线性均衡原理 |
| 4.2.2 Volterra级数及其简化模型在PON系统中的实验验证 |
| 4.3 基于快速频域均衡、后滤波及简化MLSD的系统均衡方案 |
| 4.3.1 快速频域均衡原理 |
| 4.3.2 后滤波结合简化MLSD的原理 |
| 4.3.3 实验结果与讨论 |
| 4.4 基于混合判决反馈模型的低复杂度均衡方案 |
| 4.4.1 基于判决反馈模型的混合判决原理 |
| 4.4.2 混合判决反馈模型在PON系统中的实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 低成本大色散容忍度的超高速DCI系统 |
| 5.1 基于自回归滤波器的谱零点补偿原理 |
| 5.2 非线性失真与光纤色散联合补偿的均衡方案 |
| 5.2.1 IM/DD系统信号传输过程原理分析 |
| 5.2.2 实验设置 |
| 5.2.3 实验结果与讨论 |
| 5.2.3.1 系统频率响应和接收信号的功率谱 |
| 5.2.3.2 均衡器性能分析 |
| 5.2.3.3 均衡器复杂度分析 |
| 5.3 基于判决错误擦除的大色散容忍度均衡方案 |
| 5.3.1 基于错误擦除的判决方案原理 |
| 5.3.2 判决错误擦除方案的实验验证 |
| 5.3.2.1 实验设置 |
| 5.3.2.2 实验结果与讨论 |
| 5.4 基于多符号联合判决的大色散容忍度均衡方案 |
| 5.4.1 多符号联合判决原理 |
| 5.4.2 树形搜索算法原理及复杂度分析 |
| 5.4.2.1 MLD算法原理及复杂度分析 |
| 5.4.2.2 M算法原理及复杂度分析 |
| 5.4.2.3 SD算法原理及复杂度分析 |
| 5.4.3 多符号联合判决的实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 缩略词中英文对照表 |
| 致谢 |
| 本论文资助来源 |
| 攻读博士学位期间学术成果列表与参与项目情况 |
（9）光网络物理层安全认证及加密技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光网络快速发展面临的安全威胁与挑战 |
| 1.2 物理层安全光通信的发展状况 |
| 1.2.1 光网络安全认证技术的研究现状 |
| 1.2.2 光网络密钥分发技术的研究现状 |
| 1.2.3 光网络加密技术的研究现状 |
| 1.3 光纤通信物理层安全问题提出 |
| 1.4 论文的结构安排及章节研究内容 |
| 1.4.1 论文的研究内容 |
| 1.4.2 论文研究的组织结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 光网络物理层安全认证与加密建模分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光网络安全认证模型 |
| 2.2.1 窃听模型分类 |
| 2.2.2 安全认证窃听模型理论分析 |
| 2.2.3 物理安全认证过程及性能指标 |
| 2.3 光网络密钥分发技术 |
| 2.3.1 密钥分发信道安全特征量化技术 |
| 2.3.2 密钥分发的特征提取技术 |
| 2.3.3 密钥分发的“三性”分析 |
| 2.4 量子噪声流加密 |
| 2.4.1 噪声流加密协议介绍 |
| 2.4.2 量子噪声流加密分类 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于光网络物理层信道特征提取安全认证技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于光纤信道BER测量的物理层认证方案 |
| 3.2.1 环回测量的安全认证模型及系统架构 |
| 3.2.2 仿真结果分析与讨论 |
| 3.2.3 实验方案及结果分析 |
| 3.3 基于光纤通信信道特征SNR的安全认证方案 |
| 3.3.1 安全认证方案及仿真平台结构 |
| 3.3.2 信道特征提取技术及安全认证机制 |
| 3.3.3 仿真结果分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于光网络信道特征测量的安全密钥分发系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于光网络信道BER测量的密钥分发方案 |
| 4.2.1 信道BER特征提取技术 |
| 4.2.2 光纤通信物理层密钥分发模型 |
| 4.2.3 信道特征密钥生成技术 |
| 4.2.4 实验结果分析与讨论 |
| 4.3 基于光网络信道SNR测量的密钥分发方案 |
| 4.3.1 光网络信道密钥生成模型 |
| 4.3.2 密钥协商理论分析 |
| 4.3.3 密钥分发仿真平台 |
| 4.3.4 仿真结果分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于光网络密钥分发与加密传输一体化系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于光网络密钥分发与加密传输一体化系统原理 |
| 5.2.1 一体化控制系统总体设计原理 |
| 5.2.2 基于高阶QAM调制量子噪声流加密原理 |
| 5.2.3 抵近噪声微元模型 |
| 5.2.4 信道特征密钥生成方法 |
| 5.3 密钥分发与加密安全传输一体化系统方案设计 |
| 5.3.1 一体化实验方案介绍 |
| 5.3.2 一体化实验硬件平台 |
| 5.4 实验结果分析与讨论 |
| 5.4.1 光网络加密传输性能实验验证 |
| 5.4.2 协商与加密一体化性能实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 论文总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 附录缩略词对照表 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间学术成果 |
（10）基于多载波调制的光接入网物理层关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 光接入网的技术演进与挑战 |
| 1.2.1 光接入网的技术演进 |
| 1.2.2 光接入网的挑战与技术难题 |
| 1.3 多载波调制光接入网研究背景与意义 |
| 1.4 多载波调制光接入网国内外研究现状 |
| 1.4.1 高功率预算多载波光接入网系统 |
| 1.4.2 低成本光单边带多载波调制光接入网系统 |
| 1.4.3 高效频谱效率FBMC低峰均功率比光接入网系统 |
| 1.4.4 多业务全光VPN多载波光接入网系统 |
| 1.5 论文主要内容和结构安排 |
| 第二章 高功率预算的多载波光接入IM-DD系统研究 |
| 2.1 直接检测系统的传输特性分析 |
| 2.1.1 DML-DD传输特性分析 |
| 2.1.2 EML-DD传输特性分析 |
| 2.1.3 MZM-DD传输特性分析 |
| 2.2 OTPI高速IM-DD光传输系统 |
| 2.2.1 OTPI高速光传输系统基本原理 |
| 2.2.2 实验系统构架和参数设置 |
| 2.2.3 系统传输参数优化与性能 |
| 2.3 DOF嵌入的高功率预算多载波高速IM-DD光接入研究 |
| 2.3.1 DOF嵌入的多载波光接入IM-DD技术原理 |
| 2.3.2 DOF嵌入的高功率预算多载波高速光接入的实现 |
| 2.3.3 DOF嵌入的高功率预算多载波高速光接入系统构架 |
| 2.3.4 DOF嵌入的高功率预算多载波高速光接入网性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于损伤抑制的低成本光单边带多载波光接入研究 |
| 3.1 光单边带技术 |
| 3.2 基于OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统 |
| 3.2.1 OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统原理 |
| 3.2.2 OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统构架 |
| 3.2.3 OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统参数配置 |
| 3.2.4 传输性能分析 |
| 3.3 ONU无色多载波双向OSSB光接入网系统 |
| 3.3.1 ONU无色双向OSSB光接入网系统的工作原理 |
| 3.3.2 ONU无色双向OSSB光接入网系统的仿真与结果 |
| 3.3.3 ONU双向OSSB光接入网系统的实验与结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于截断DFT扩展的FBMC光接入网系统研究 |
| 4.1 FBMC中原型滤波器的设计 |
| 4.1.1 EGF滤波器的设计 |
| 4.1.2 Mirabbasi-Martin滤波器的设计 |
| 4.1.3 Hermite滤波器的设计 |
| 4.2 FBMC的基本原理 |
| 4.3 多载波FBMC降低PAPR的实现方法 |
| 4.3.1 μ律压扩法降低PAPR的实现 |
| 4.3.2 限幅降低PAPR的实现 |
| 4.3.3 DFT扩展降低PAPR的实现 |
| 4.4 截断DFT扩展的FBMC-OSSB多载波光接入网系统 |
| 4.4.1 截断DFT扩展的FBMC低 PAPR原理 |
| 4.4.2 KK算法原理 |
| 4.4.3 系统构架和参数配置 |
| 4.4.4 传输性能研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于DFMA的灵活全光VPN的光接入网系统研究 |
| 5.1 光接入网系统中全光VPN通信实现技术 |
| 5.1.1 基于FP-LD的全光VPN光接入系统 |
| 5.1.2 基于MP-BPF的全光VPN光接入系统 |
| 5.1.3 基于COF的全光VPN光接入系统 |
| 5.2 基于DFMA多载波光接入系统的VPN通信 |
| 5.2.1 DFMA光接入网构架 |
| 5.2.2 DFMA全光VPN光接入原理 |
| 5.2.3 VPN通信灵活性分析 |
| 5.2.4 VPN扩展性分析 |
| 5.3 基于DFMA光接入网全光VPN通信研究 |
| 5.3.1 基于DFMA光接入网全光VPN配置 |
| 5.3.2 基于DFMA光接入网性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
四、Optimization of Generation and Detection of WDM Signals with Advanced Modulation Formats（论文参考文献）
- [1]高速光WDM系统中的非线性效应及其补偿[D]. 覃禹让. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于机器学习的相干光通信系统性能监测与损伤补偿技术研究[D]. 赵岩. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]基于概率成形的新型编码调制关键技术研究[D]. 任建新. 北京邮电大学, 2021(01)
- [4]基于信号整形的光纤通信编码调制方法研究[D]. 冉东升. 北京邮电大学, 2021(01)
- [5]全光OFDM系统中的光学传输损伤及其抑制[D]. 于超. 北京邮电大学, 2021(01)
- [6]少模多芯光纤传输系统中编码调制和信道均衡算法研究[D]. 侯鹤鹏. 北京邮电大学, 2021(01)
- [7]半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究[D]. 徐贵勇. 江南大学, 2021(01)
- [8]低成本短距离光纤传输系统中信道损伤及数字均衡技术研究[D]. 唐玺孜. 北京邮电大学, 2021
- [9]光网络物理层安全认证及加密技术研究[D]. 王祥青. 北京邮电大学, 2021(01)
- [10]基于多载波调制的光接入网物理层关键技术研究[D]. 张晓玲. 电子科技大学, 2021