一、High-Speed Optical Local Access Network System Using Bi-Directional Polarization Multiplexing（论文文献综述）
邓灿冉[1]（2021）在《基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性》文中研究说明随着第五代移动通信技术的发展,蓝光视频的直播[1]、高清移动视频通话[2]、超清交互式网络电视[3]等相关宽带业务在不断地更新和普及现代社会的生活方式。同时新技术对移动网络所要求的带宽需求也在日益爆炸增长,这一现象对目前光通信技术中的数据传输速度和传输容量发起了巨大的挑战。对应的,相关行业的研究开发人员也在对周边配套设施和架构等新型关键应用技术进行不断的创新和应用。其中,拓宽光网络传输系统容量和最大化单位带宽的利用率是目前亟待突破的重要问题之一。基于在光纤传输系统中,反射型半导体光放大器（Reflective semiconductor optical amplifier,RSOA）作为体积小、成本低、易集成和低功耗的调制器,凭借及调制和放大一体的功能,完美契合目前光网络单元中调制器的要求。此外,合理地利用调制器的啁啾可以达到延长传输距离以及弥补传输损耗的功能,对调制器的设计和制作也有着指导性的意义。本论文的研究重点是半导体光放大器（Semiconductor optical amplifier,SOA）的调制和放大特性,并对集成半导体器件的啁啾特性加以研究分析。全文的主要工作内容分三个部分,具体结构有如下所示:1、在现有的SOA宽带稳态模型以及高效稳态模型的基础上,修改了RSOA中的有源区部分结构,并在建模中修改了参数,使模型更符合RSOA的工作原理。并在模拟中采用多阶迭代算法来更准确地计算RSOA处于工作区间时的有源区载流子浓度,使得模拟结果和数据更加精确。最后研究了偏置电流和前端输入光功率对RSOA的增益以及噪声指数的影响。2、设计了一种以不归零码型为上下行信号传输格式,基于SOA直接调制上行的DWDM-PON系统,并对不同传输速率下单光网络单元（Optical network unit,ONU）传输系统和多ONU的双向传输系统的进行了仿真模拟,并对结果进行分析和比较以验证可行性。仿真测试结果表明,该方案在直接检测的条件下上下行接受灵敏度分别可达-27.6d Bm和-32.5d Bm,可广泛应用于低成本的密集波分复用无源光网络（Dense wavelength division multiplexing-Passive optical network,DWDM-PON）领域。3、介绍了啁啾效应的原理以及啁啾的产生对光信号的影响,研究并讨论了常用调制技术的原理,对三种常见的调制器件的原理和优缺点进行了讨论。通过搭建仿真链路实现了对这三种调制器在调制中产生啁啾的观测,并分析和对比了这几种调制器在啁啾效应方面的优缺点,并在此工作基础上对电吸收调制器（Electro-absorption modulator,EAM）进行了10Gbit/s信号速率下的长距离传输性能仿真。
石梦悦[2]（2020）在《基于光纤中SBS效应的高性能微波信号生成及滤波研究》文中认为光子具有低传输损耗、宽带宽、抗电磁干扰的优点,近几年常常被用于微波信号的生成与处理,微波光子学应运而生。基于微波光子学的微波信号生成及处理,可以应用于通信、雷达、传感、成像和卫星通信等领域,因此,近几年受到大家广泛的研究关注。微波光子学是将微波信号调制到光域,进行采样、变频、整形等处理后,再转换为电信号输出。微波光子学技术可以实现具有高频率、低相位噪声的微波信号及大时间带宽积的扫频信号生成,并且可以实现信号的长距离传输,降低传输成本,以解决电信号存在的损耗大、传输距离短、频率及带宽有限、电子干扰等问题。同时,微波光子技术可以实现以相对简单的系统,实现对高频率微波信号的快速处理,降低了高频电信号处理的成本及复杂度。其中,单频及多频微波信号的生成,应用于信号传输的本振信号、信号的上下变频、传输及传感等方面尤为重要,但现有方案生成的微波信号的频率调节灵活性、频谱纯度、相位噪声等性能仍有待提升。微波光子滤波器作为高频宽带信号处理的关键器件,其滚降曲线、抑制比等性能直接决定滤波后信号的信噪比。因此,优化微波信号发生器及微波光子滤波器性能,对于完善微波光子系统,提升高频信号生成及处理技术,具有重要的研究价值。受激布里渊散射效应（Stimulated Brillouin Scattering,SBS）具有低阈值、高增益的特点,产生的布里渊增益谱带宽窄、中心频率可灵活调谐,作为光电振荡器的选模器,可大大提升生成微波信号的频率调谐灵敏度。通过扫频泵浦的方式对SBS增益谱进行叠加展宽,可用于设计带宽及形状可编程的微波光子滤波器,在微波光子学领域具有广泛的应用前景。本文利用SBS,针对微波信号及微波光子滤波器的性能提升问题,展开一系列的理论分析及系统性的实验验证,具体内容包括:1.兼具低相噪、高频率调节灵活性的布里渊光电振荡器设计针对高频、高频率调节精度、高频谱纯度和低相位噪声的微波信号生成问题,文本提出采用具有高Q值的光电振荡器（Optoelectronic Oscillator,OEO）以SBS窄带增益谱作为OEO的选模滤波器,通过控制SBS的泵浦波长,实现生成微波信号频率的灵活调节。采用一个高稳定的激光器输出同时作为SBS频移的调制载波与OEO振荡环路载波,通过窄带光滤波器选择相位外调制后不同的高阶边带,作为SBS的泵浦,通过改变调制器驱动电信号的频率及边带阶数,可以实现所产生电信号频率的宽范围、高精度调节。实验获得了频率调谐分辨率为10 MHz,调谐范围高达40 GHz的微波信号,这是目前利用SBS实现的具有最高频率调谐精度的OEO系统。不同频率下,生成的微波信号保持单模的特性,在100 k Hz偏移频率下,单边带相位噪声低于-120 d Bc/Hz,低于现阶段商用微波源10 d B以上,并通过实验分析了系统有源器件是引入噪声的主要因素。本方案验证了基于SBS的OEO生成具有超低相位噪声的微波信号的可行性,并为分析和降低OEO系统噪声提供指导。2.结合光注入锁定及光锁相技术的高稳定布里渊光电振荡器方案为解决传统微波信号生成向高频发展的电子瓶颈问题,采用基于受激布里渊技术的光电振荡原理,创新地结合光频梳技术、注入锁定技术和光锁相技术,实现任意高频可调谐的高稳定、超低相噪的微波信号生成。本课题采用级联的强度相位调制产生光频率梳,将从激光器的输出注入锁定在上述某一支外调制的高阶边带后,作为SBS的泵浦,保障高边带抑制比的同时,可以提供充足的泵浦功率,通过调节驱动电信号的频率,并选择不同阶边带进行注入锁定,验证了频率调节范围为40 GHz,调节精度达8 MHz的微波信号生成,采用双环的架构保证了单一的模式振荡,实现60 d B以上的边模抑制比,并在不同频率下,保持超低的相位噪声。由于泵浦信号和环路载波是相干的,一定程度上避免了激光器差异引入的额外频率噪声,通过采用具有更宽响应带宽的器件,生成信号保持高性能的同时,信号频率可以扩展到毫米波波段。在上述研究的基础上,本文提出了OEO结合光锁相环的方案,补偿环境温度及抖动引入的频率漂移,以一个5.8 GHz的微波信号为例,与自由振荡条件下相比,在0.1 Hz偏移频率下,信号的单边带相位噪声从40 d Bc/Hz降低到-10 d Bc/Hz。相位锁定后OEO生成的微波信号,在1小时内的频率波动低于5 Hz,而在自由振荡情况下,该波动量为8 k Hz,频率稳定性提高了1600倍,该方案大大提升了信号的长期稳定性,为布里渊OEO的实用化奠定基础。3.双频可独立调节的布里渊光电振荡器设计双频微波信号在信号变频、传感等方面的应用,对信号的频率调谐性及稳定性提出更高的要求。为解决双频光电振荡器的模式竞争问题,保证低相噪的同时,提升信号频率的调节灵活性,本文采用注入锁定和偏振复用技术,结合SBS的灵活调谐性,生成双频可独立调谐的高稳定超低相噪的微波信号。实验采用级联的强度相位调制生成光频梳,将两个从激光器分别注入锁定到光频梳的不同边带后,输出信号作为SBS的泵浦,并引入正交的偏振复用调制,实现在同一个OEO振荡环路中,两个不同模式的微波信号生成。该方案打破了环路的模式竞争,产生了频率在40 GHz范围内的双频微波信号,生成信号可以以10 MHz精度进行独立地频率调节,不同频率下二者的相位噪声基本一致,10 k Hz频率偏移处,单边带相位噪声约为-116 d Bc/Hz,保证了高频谱纯度与低相位噪声。4.基于扫频泵浦的布里渊微波光子滤波器设计针对传统电滤波器存在频率调节性有限,滚降曲线不理想的问题,本文设计带宽形状可高精度调谐,具有低带内抖动,完美滚降曲线的微波光子滤波器,以满足通信过程中的信号整形及滤波需求。本文研究了在扫频电信号的驱动下,采用载波抑制单边带调制的方案,通过扩宽SBS的泵浦,进而扩展SBS的增益谱,实现增益型微波光子滤波器的生成。通过引入数字反馈控制电信号的方法,将滤波器的带内抖动抑制在2 d B以内,并通过对泵浦中心波长及带宽的控制,实现对SBS滤波器的数字化灵活控制,获得了带宽为2 GHz内,中心波长可灵活调谐的微波光子滤波器。进一步地,本研究实验分析了扫频泵浦周期对滤波器性能及数字信号传输质量的影响,为基于扫频泵浦的SBS滤波器方案配置,提供了理论支持。为提升SBS的泵浦功率效率,本文采用相位调制的方案检测SBS的增益谱,同时测量SBS的强度及相位信息,实现了抑制比提升的微波光子滤波器设计,并引入色散补偿模块,避免色散引入噪声,通过偏振态及色散控制,可以实现滤波器波形的简单控制,为SBS滤波器的波形控制提供新的方法。本文提出的基于SBS的OEO,解决了频率调节灵活性问题,并大大提升了信号频率的长期稳定性;基于SBS的微波光子滤波器,保证中心波长及带宽灵活配置的基础上,分析了扫频周期配置及抑制比提升方案;进一步地,本文还提出了OEO和微波光子滤波器的实用化研究方向。可见,SBS在微波光子学领域的应用具有极大的潜力,值得我们进行更加深入的研究,以满足现代科技发展的需求。
吴新星[3]（2019）在《高光纤非线性效应忍受度的光OFDM系统研究》文中研究表明多元化的宽带互联网通信业务,如高清视频点播（HD）、视频通话、远程医疗、电子商务、在线游戏、虚拟现实（VR）、无人驾驶等,已经完全融入大众的日常生活。人们对数据传输速率的需求呈爆发性增长。这些不同网络环境中的数据通信的需求增长将推动整个光通信系统基础的物理层的带宽需求呈爆炸性增长。由于高速率的光纤通信系统存在接收光信噪比（OSNR）和光纤非线性效应的限制。近年来,可在有限光信噪比条件下,提高信道容量并且增加信号光纤非线性效应容忍度的先进的高阶QAM调制格式得到越来越多的研究关注。本学位论文首先针对克服光纤非线性效应的重要技术进行探讨和分析,大致内容和新颖点如下:1.主要分析目前OFDM光传输网络存在较高的峰均比（PAPR）问题,探讨了一种类似于单载波调制技术的离散傅里叶扩频（DFT-spread）技术。阐述了该技术是基本原理和系统框架,同时分析了该技术方案的计算复杂度,相比于传统的OFDM光传输系统,只是增加了少量的加乘运算;系统增加的计算量相比于节省的发射光功率可以忽略为零;最后,建立了相关的VPI仿真实验对理论推导进行验证,得到的结果与理论分析相吻合。2.光纤传输系统由于受到高PAPR而产生的光纤非线性效应会抑制着系统的误码性能。本章节提出了基于麦克斯韦-玻尔兹曼的一种概率整形（PS）技术,并对此展开研究分析,从概率整形技术的基本原理、算法和实验探索概率整形对光纤传输系统的影响。该方案可以将均匀分布的QAM信号“整形”为近高斯分布,在提高了频谱效率的同时,降低了信号的PAPR。实验验证了150Gbit/s DFT扩频概率整形光OFDM系统传输20千米的BER性能。3.基于概率整形技术的高速光通信系统研究成果大部分都源于经典的伯努利-分布匹配算法。除算法本身将引入额外的概率映射开销外,其与前向纠错整合的LDPC编码（概率整形映射之后）还需要引入附加的符号位开销,由此造成系统开销的剧增且消耗了有效带宽资源。针对这一科学问题。本论文的最后一个重要研究内容是基于LDPC编码的“多对一”映射概率整形技术研究,在不改变传统光通信系统收发机中编译码结构的条件下,使得系统可实现速率可以更为接近香农极限。
张阔[4]（2018）在《高速直调直检光接入网关键技术研究》文中进行了进一步梳理随着4K/8K电视、线上游戏、云计算等应用的不断涌现,固网用户带宽需求迅猛增长。光纤以其大容量、低损耗以及低成本的优势逐渐取代基于铜缆的xDSL系统,成为接入网的主流传输媒介。与此同时,5G移动前传、工业物联等多种新兴高速数据业务也都需要光纤传输系统来承载。因此,未来光接入网将向大容量、支持多元业务以及万物互联的方向发展。随着光接入网容量的快速增长和覆盖业务的扩张,建设部署成本也会迅速增长。因此,如何以低成本的方式提升接入网的带宽是研究未来光接入网需要考虑的重要问题。直接调制直接检测传输方案是接入网系统中的优选方案,因为它结构简单,成本低,但在新一代光接入网需求下该方案面临着诸多挑战。首先,为满足接入容量的需求,传输速率大幅增长,这无疑造成传输性能的下降,迫使系统增加额外成本开销来进行损伤抑制,而过度的额外开销将有悖于直调直检系统的低成本初衷,因此,有必要研究低成本高性能的方案来解决直调直检传输的性能下降问题。其次,用户网络单元（ONU）数量多,对成本尤为敏感,而传输速率增长迫使用户侧采取数字信号处理或高带宽直调直检器件,从而带来成本上升,因此,简化ONU前端设计非常重要。第三,接入网的树形结构以及多业务接入趋势使得中心局端需要更多端口的光线路终端（OLT）设备,如果光接入系统能够支持中心局端光模块等硬件资源的灵活调度,就能极大提高硬件资源利用率,减低部署成本开销。基于以上,本论文围绕高速直调直检光接入网系统的若干关键技术展开研究,具体完成的工作如下:1.直调直检光接入网中的无辅助光域啁啾管理技术直接调制激光器（DML）的啁啾和光纤色散会产生相互作用,造成信号损伤。因此光接入网系统需要采用必要的啁啾色散管理。本论文提出了两种不需要额外器件辅助的啁啾色散管理方案:（1）提出了基于优化偏置电流的多种距离传输方案。本文对直调传输产生的信号频率衰落和偏置电流的关系进行了详细分析,首次理论分析了绝热啁啾对频率衰落会产生过补偿或欠补偿的现象,据此,提出通过调节偏置电流使得两种频率衰落相对平衡,提升光接入网传输性能。通过优化偏置电流,实现了0100km下10Gb/s NRZ信号的无误码传输和小于2.2dB的功率预算损失;相对固定偏置电流情况,该方案获得了大于10dB的功率预算提升。本文还对MAC协议设计给出了范例,使得优化偏置电流的操作可以在用户注册测距过程中配置完成。（2）提出了重用波分系统中固有的解复用器来对啁啾信号滤波实现啁啾管理。通过演示实验验证了其合理性,并且本文研究了该方案的鲁棒性和对不同系统的兼容性。研究结果显示,该方案能容忍光信号-7.5GHz到7GHz的频率偏差。滤波对邻带信号产生的串话远低于系统设计要求,此方案可以兼容常见信道间隔的解复用器,包括50GHz、100GHz和200GHz。这些结果都为工程应用提供了重要参考。2.直调直检光接入网中的低复杂度电域信号均衡技术高速数模模数转换芯片（ADC/DAC）的成熟使得高速数字信号处理（DSP）可以在传输系统中应用。在过去十年间,DSP已经在长距离相干系统中取得巨大成功。近些年来,DSP技术也逐渐成为光接入系统的研究热点。本论文着重探讨针对DML传输损伤的DSP技术,然后提出低复杂度的均衡算法来抑制信号损伤。主要包括:（1）针对直调信号的损伤特点提出了新的滤波器结构。直调传输由于绝热啁啾效应,高阶PAM信号不同电平有不同的光频率,经过光纤传输后到达接收机时间不同,因此对相邻符号有不同的码间串扰。据此,本文提出对不同电平信号用不同系数的均衡滤波器补偿,本文称之为基于强度分类的均衡技术。（2）实现了56Gb/s PAM4信号的传输记录。结果显示,在HD-FEC的误码要求下可以实现43km距离的传输,这比当前的最高纪录提升了115%。同时远超MZM和EML等发射机的传输距离（<30km,且采用了复杂、多状态的MLSE算法）。（3）利用所提均衡器进行了长距离光接入的探索实验。实验演示了40Gb/s直调PAM4信号63km的传输,该距离符合长距离PON规定的传输距离标准。此结果甚至优于外调制、多载波OFDM调制的接入方案。3.用户端ONU无DSP的高速光接入DSP技术虽然能对信号进行有效补偿,但需要有高速数模模数转换芯片和相应的处理芯片,这会增加相应设备的成本和功耗。例如50Gb/s的PAM4信号需要25-50G采样率的高速模数数模转换芯片以及乘法电路。因此,本文针对基于低速10G器件的高速接入系统,提出在ONU侧回避使用DSP技术的方案。开展的主要工作包括:（1）提出了O波段接入网的ONU用户侧无DSP处理的方案,所有DSP均在中心局端完成。对于下行传输,中心局端对信号进行了奈奎斯特脉冲整形和基于有限冲击响应（FIR）的预处理。对于上行传输,中心局端对信号进行传统的均衡处理。（2）基于端到端只有8.5GHz带宽的直调直检系统,进行了50Gb/s PAM4 PON系统演示实验,获得了高达29dB的功率预算,该功率预算满足光接入网标准定义的PR-30预算要求。（3）本文还对系统参数进行了研究,包括DAC采样率（脉冲整形滚降系数）、ADC采样率、FIR抽头数量以及ONU接收机差异性的研究,实验表明,上下行FIR滤波器抽头长度为31和55、下行DAC的采样率33.75GS/s、上行ADC采样率为32GS/s既可以满足系统要求,在保证小于1dB的灵敏度损伤情况下,滤波器可以容忍高达-2.2dB/GHz1.8dB/GHz的滚降。这些都为该技术的实用化提供了参考。（4）针对另外两种低复杂度码型,二进制非归零码和双二进制码,本文就所提方案的有效性进行了研究。实验结果显示,对于上述直调直检系统,双二进制码型更适用于单波长40Gb/s的传输配置,而二进制码更适合于单波长25Gb/s的传输配置。4.局端基于光交换的光电硬件资源共享复用光接入系统固有的点到多点的树形结构使得局端硬件资源天然集中化放置,为统一灵活调度提供了便利。因此可以利用这个特点对收发光模块、信号处理、MAC层处理等的硬件资源进行共享复用,以期提高硬件资源的利用效率。本文提出了一种支持中心局端对硬件资源灵活调度的光交换方案。所设计的光交换方案基于一种新型分割式非对称AWGR结构和快速可调谐DBR直调激光器。主要工作包括:（1）设计了×（>）的分割式非对称AWGR,其特点是完全由低成本无源器件组成,包括AWGR和光合波器。所设计的结构具有分割式循环路由特性,能带来以下好处:（i）所设计的结构支持严格无冲突收发机分配;（ii）降低了收发信机对调谐范围的要求;（iii）减少了收发信机调谐范围的种类（从到/）,相应地降低部署的复杂度和运维开销。（2）研制了全封装的快速可调谐直接调制发射机。激光器采用了基于分布式布拉格反射器的直调激光器。设计出的发射机具有小于50ns的调谐速度、大于10nm的波长调谐范围和大于10GHz的直接调制带宽。利用本文自主研制的发射机,本文进行了演示实验,配合AWGR验证了所设计方案的交换功能,适合中心局端对硬件资源灵活调度。
简伟[5]（2011）在《超高速毫米波无线传感通信系统》文中认为基于毫米波技术和光纤传输技术的超高速毫米波无线传感通信系统是无线传感器网络发展的最新模式之一。相比现有的无线传感网络,它能提供更加全面和直观的传感信息,尤其在对系统结构安全监控方面有着重要的应用前景。论文在国家自然基金项目“毫米波光纤无线系统理论与技术”（No.60736003）的资助下,研究了超高速毫米波无线传感通信系统的特性及其实现的具体方式。论文的主要创新性研究工作体现在：（1）基于毫米波Radio over Fiber （RoF）技术,提出了针对超高速信息采集和传递的新型毫米波无线传感通信系统的方案,以达到无缝传输超高吞吐量传感数据的目的。对网络中毫米波传感器节点（Sensor Mote, SM）、簇头（Relay Master, RM）、远端天线单元（Remote Antenna Unit, RAU）、光线路终端（Optical Line Terminal, OLT）、和数据中央控制（Data Central Controller, DCC）等不同类型单元各自的功能进行了详细地研究。特别地,对关键的SM和RM等节点提出了具体的单板设计模型。对各个网络单元之间的混合型通信接口和互联方式进行了重点讨论和分析。对于无线传感网络关键的能量管理问题,在系统设计时引入了Energy Harvesting Mechanism （EHM）,并根据这一点提出了毫米波无线节点内部能量流动和管理模型,从而实现优化无线节点能量效率的目的。（2）建立了非竞争接入机制下的SM和RM的能量消耗数学模型。分别设计了基于TDMA、FDMA/OFDMA和FD-TDMA的毫米波子网多址接入方式,利用仿真分析了所提出的三种多址接入方式的能量消耗情况,验证了FD-TDMA方式是现阶段能同时兼顾成本和能量效率的超高速毫米波无线传感通信系统多址接入技术的最佳选择。在60GHz附近的8.64GHz的频带范围内（ECMA387标准中划分的频带资源）,分别针对1:32（RM:SM）,1：64和1：128的不同网络拓扑,提出了一种具有高能量效率的FD-TDMA毫米波多址接入的具体实现方法,并且利用所提出的能量消耗模型对SM和RM节点的能量消耗、电池寿命情况进行了评估和分析,验证了所提出方案的系统能量效率。（3）分别提出了基于TDMA、FDMA/OFDMA和FD-TDMA多址方式的毫米波子网MAC协议,重点设计了在FD-TDMA多址方式下的一种具有高能量效率的MAC超帧（Superframe）结构以及SM与RM不同工作状态之间转换情况。特别地,在1:4（RM:SM）的情况下,利用系统仿真计算出了SM和RM在三种MAC协议中的能量消耗状况,证明了FD-TDMA在提高系统能量效率和降低实现复杂性等方面的所具有的优势。（4）针对超高速毫米波无线传感通信系统的上、下行传输,分别提出了一种具体的方案并且通过实验进行了可行性验证：在上行传输中,将来自多个SM的高速无线数据利用FDM汇集至RM,经过中继之后到达RAU,再经过光纤传输至OLT,最终到达DCC；在下行传输中,将来自DCC的命令和消息利用60GHz RoF技术传送至每一个光网络和毫米波无线节点。（5）提出了两种低成本的60 GHz RoF系统改进方案并进行了实验验证：①将实施成本较低的塑料光纤做为60GHz RoF信号的传输媒质,同时利用OFDM的多载波方式克服光RoF信号在塑料光纤中的多模色散,实验证明,该方案在不降低信号传输质量的同时减少系统成本；②将两个Free-running连续波只需用Optical Coupler直接合并之后实现简化的毫米波全光上变频,同时在电下变频时采用Reflective Self-mixing方法,省略了Local Oscillator （LO）和Optical Phase Lock Loop （OPLL）等器件,实验证明,该方案能有效减少毫米波系统成本和开销。（6）根据60GHz毫米波的短距离Line of Sight （LOS）传输特性,提出了一种减少OFDM毫米波信号由于插入导频和训练序列而引起传输冗余的方法,并且利用6OGHz OFDM-RoF实验传输平台对比了所提出的其他三种不同的方式,分析了在60GHz频段附近的无线信道的频率选择性衰落曲线。实验证明,在传输同样长度数据时,信号的相位偏移量在60GHz频段附近的积累并不严重。插入的多余导频反而会由于受到随机噪声的干扰,在进行频域均衡补偿时引入更多的失真。（7）提出了两种利用纠错编码增益降低超高速毫米波无线传感通信系统的功率消耗的方案并进行了实验分析：①经过卷积码预编码的16QAM-OFDM数据,在由60GHz RoF实验平台传输同等长度的距离后,毫米波无线信号达到同样BER所需的发射功率更小,这对减少SM和RM无线节点的发射功率,延长节点工作寿命有着十分重要的意义。②利用LDPC码对高速的数据流进行预编码,在经过采用QPSK偏振复用的100G超高速光传输实验平台传输之后,实验评估并分析了LDPC码对降低光发射功率的改善情况。该方案对提高整个超高速毫米波无线传感通信系统的能量效率有着非常现实的意义。
王峰[6]（2007）在《光纤通信系统的军事应用研究》文中研究表明光纤通信系统的诸多优点使得其在现代战争中发挥着越来越重要的作用。本文在分析光纤传输原理的基础上,详细介绍了光纤通信系统的基本结构、组成部分、性能特点、主要器件和关键技术。针对战场环境对军事通信的需求,本文对光纤通信系统在陆军战术C3I系统、光纤制导导弹系统、舰载及机载通信系统中的典型应用进行了研究,分析了各自的主要技术和性能。最后,本文初步设计了我军战术指挥中心光纤通信系统的作战网络结构,并对我军建设光纤通信系统提出一些建议。
吴庆典[7]（2019）在《高速光纤接入链路性能优化研究》文中认为随着光通信技术的发展,高清IPTV、超清视频的点播、高清可视电话等宽带业务的推动,移动带宽需求随时间呈现指数级的增长,光纤通信中现有的带宽无法满足人们对网络传输速率和传输容量的要求。在光纤链路中利用反射半导体光放大器作为光网络单元中的调制器,实现无色的光网络单元使链路产生额外的增益。先进的调制有利于充分利用频谱资源,可以在相同的带宽下传输更高速的数据信息。本文主要设计了双电极配置的反射半导体光放大器和利用滤波器组多载波调制来优化链路的性能以及利用光纤高带宽的特性,为终端用户的高速数据接入服务提供可能。在上行传输链路中利用反射半导体光放大器调制器实现光纤链路的无色化,对比使用不同的配置的双电极反射半导体光放大器,得出最优性能来改善链路的增益,从而获得更远的传输距离。在下行传输链路中运用先进调制格式滤波器组多载波调制实现更高的频谱利用率,更低的相邻信道泄露,从而获得更高的传输速率和传输容量。本文的主要工作以及创新点如下:1.构建了反射半导体光放大器的物理模型并研究其特性,提出了双电极偏置的反射半导体光放大器的配置方式,并研究了双电极配置的反射半导体光放大器对链路增益的改善。2.研究了选择性映射技术和部分传输序列技术降低带有偏移量的滤波器组多载波调制信号的峰均功率比。提出了将选择性映射技术与部分传输序列技术结合的算法,相对于传统的选择性映射技术和部分传输序列技术获得了更低的峰均功率比,改善了链路传输的性能。
邓莉君[8]（2019）在《室内可见光通信系统多载波调制技术研究》文中提出受频谱资源限制,现有无线通信技术已很难承载未来更高速的传输需求。基于发光二极管（Light-emitting Diode,LED）的可见光通信（Visible Light Communication,VLC）融合了无线通信技术和光通信技术,具有不占用频谱资源、发射功率高、无电磁干扰等优点,是实现室内无线高速传输的一种补充技术。但LED有限的物理带宽使可见光通信的传输速率受到限制,多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）和正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术能够提高传输速率,但室内子信道之间较强的相关性限制了MIMO的优势,LED的非线性严重影响了OFDM的性能。本文结合色域、频域和空域多维资源探索适用于室内可见光通信系统的高效编码调制方案及能够降低子信道之间相关性的有效方法。主要创新性成果包括:（1）研究了非空室内随机分布反射物的分布模型,估算了其信道表征参数,与空旷室内的传输特性进行了比较。结果表明,随机分布反射物对非直视链路的影响比直视链路要大,均方根时延扩展的大小和范围比空旷室内要大,传输速率比空旷室内要小。（2）提出了离散正弦/离散余弦变换直流偏置离散多音频（Discrete Sine/Discrete Cosine Transform DC-biased Discrete Multitone,DST/DCT DC-DMT）调制方案,对该调制信号的峰均功率比（Peak-to-average Power Ratio,PAPR）的互补累积分布进行了理论分析,并对所提方案与已有多载波调制方案的系统性能进行了比较。结果表明,DST/DCT DC-DMT信号的PAPR随子载波数的增加而增大,与调制阶数无关,在相同传输速率下,所提方案的系统误码率性能比已有DMT方案和OFDM方案的系统误码率性能更为优越;（3）提出了同色异谱OFDM空间调制方案,该方案具有较高的频谱效率高和功率效率,接收端不会产生颜色闪烁,通过区分目标光的光谱成分判断发送信号的极性,解调过程简单易实现。所提方案与已有空间调制OFDM方案的系统性能的对比结果表明,所提方案与可见光波段的颜色兼容且目标光进行颜色切换时能够维持系统误码率性能的稳定,相同频谱效率下,所提方案的系统误码率性能比其它空间调制OFDM方案的系统误码率性能更好;（4）研究了垂直探测室内MIMO信道矩阵秩的分布、影响信道相关性的因素及相关性对系统性能的影响,采用角度分集探测降低室内可见光MIMO-OFDM系统信道的相关性;研究了空间信道相关时室内可见光通信系统的信道容量,并对角度分集探测与垂直探测的系统性能进行了比较。结果表明,在最优探测夹角下,角度分集可以有效分离来自不同光源的信号,接收端水平旋转和垂直旋转时系统误码率基本不变,信道容量也优于垂直探测。本文工作为提高室内可见光通信系统的传输可靠性和传输容量提供了新的途径,为丰富可见光通信系统的应用场景奠定了理论基础,为实际室内可见光通信系统的设计提供理论指导。
张卿[9]（2017）在《基于LED和APD光通信系统的设计与实现》文中研究表明可见光通信技术的应用前景广阔,但是技术复杂、成本昂贵,目前尚未大规模应用,仍需要大量的研究。数据调制方式对可见光通信系统的实现有重要的影响,本文对目前可见光通信常用的数字脉冲间隔调制（DPIM）方式和正交频分复用（OFDM）调制方式进行研究。研究对比了在有保护时隙、无保护时隙、正极性调制、负极性调制多种情况下不同阶数的DPIM调制的码元结构、平均发射功率、带宽需求等之间的关系。研究了OFDM调制方式实现原理,给出了OFDM调制重要参数的选择依据。利用发光二极管（LED）和雪崩光电二极管（APD）实现可见光通信系统是目前实现可见光通信的主流方案。本文分析研究了LED的调制特性用于指导LED驱动电路的设计。在研究APD温度特性的基础上设计了实用的APD供电电路可以保证APD增益稳定。放大电路一般具有固定的带宽增益积,因此窄带通放大电路可以简化系统,提高信号增益,较小的带宽也可以更好的滤除低频电源噪声和高频杂波,提高信号信噪比。本文提出利用简易元器件构成窄带通放大电路制作了单向可见光通信系统。分析研究提出一阶DPIM调制方式的频谱特性只需要比较窄的通频带便可以实现数据传输,适合作为该窄带通放大电路的数据调制方式。本文采用LED发出的可见光作为数据载体,APD作为光敏器件,STC12系列单片机作为微处理器（MCU）,结合DPIM调制方式和窄带通放大电路,辅助以电源电路、下载电路、LED驱动电路等实现了可见光通信。实验测试的结果表明:该系统可以在5m直视距离内无聚光装置实现传输速率约为45.8Kb/s的单向数据传输。系统稳定性好、成本较低,具有较好的应用前景。OFDM调制方式可以实现高速的可见光数据通信,是目前的研究的热点。本文在单向可见光通信系统的设计经验和对相关资料的认真研究的基础上,设计了OFDM可见光通信系统的部分重要模块的电路原理图,对OFDM可见光通信系统的实现具有重要参考意义。
冯庆[10]（2014）在《基于白光LED的室内可见光无线局域网上下行链路研究》文中研究说明近年来，随着通信技术的不断完善和发展，人们对通信质量的要求也变得越来越高。半导体发光二极管（Light Emitting Diode, LED）的迅速发展，使得基于白光LED的室内可见光通信技术逐渐走进人们的视野。相对于普通白炽灯，LED灯具有使用寿命长、无污染、节能等优点，逐渐取代白炽灯，成为新一代照明光源。由于LED具有纳秒量级的响应时间，因而具有高速的调制特性，使其成为照明和通信的双用基站。本文主要针对基于白光LED的室内可见光无线通信局域网系统的关键技术进行分析。首先，在研究室内可见光通信系统的光源布局对通信系统性能的影响的基础上，给出了一种室内光源最佳布局的方案；其次，对系统信道的链接方式进行研究并进行建模，对信道脉冲响应以及对影响通信质量的因素进行研究；最后对适用于室内可见光通信系统上下行链路的调制方式进行性能分析以及仿真比较。在本文的室内可见光无线局域网中，选择开关键控（On Off Keying,OOK）调制方式来实现系统的上下行链路；提出了一种基于Turbo码的可见光通信系统，仿真结果显示基于Turbo码的可见光通信系统能够有效降低系统误码率，获得较好的性能；提出了一种基于光码分多址（OCDMA）的室内可见光无线局域网以及一种改进的无线局域网结构，仿真结果表明改进后的室内无线局域网系统各方面性能均有所提高，能较好地满足局域网中用户的通信需求。
二、High-Speed Optical Local Access Network System Using Bi-Directional Polarization Multiplexing（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、High-Speed Optical Local Access Network System Using Bi-Directional Polarization Multiplexing（论文提纲范文）
（1）基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 发展历史和国内外研究现状 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第二章 反射型半导体光放大器的建模与模拟 |
| 2.1 反射型半导体光放大器的概述 |
| 2.1.1 反射型半导体光放大器的结构 |
| 2.1.2 反射型半导体光放大器的原理 |
| 2.2 反射型半导体光放大器的功率增益特性 |
| 2.3 反射型半导体光放大器的物理模型 |
| 2.3.1 反射型半导体光放大器的建模 |
| 2.3.2 理论模型的求解方法 |
| 2.4 基于反射型半导体光放大器的仿真结果及分析 |
| 2.4.1 RSOA中载流子密度分布及分析 |
| 2.4.2 RSOA输出谱和噪声指数 |
| 2.4.3 RSOA增益与噪声指数特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 适用于10Gbit/s的半导体光放大器调制的多ONU双向传输研究 |
| 3.1 DWDM-PON技术概述 |
| 3.1.1 DWDM-PON原理结构 |
| 3.1.2 DWDM系统的特点 |
| 3.2 SOA在光纤通信系统中的应用 |
| 3.2.1 SOA在光纤通信系统中的线性应用 |
| 3.2.2 SOA在光纤通信系统中的非线性应用 |
| 3.3 单ONU双向传输研究 |
| 3.3.1 单ONU的单向传输研究 |
| 3.3.2 单ONU的双向传输研究 |
| 3.4 多 ONU 双向传输研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 集成半导体器件的啁啾效应分析与10Gbit/s数据传输测试 |
| 4.1 啁啾效应的基础理论 |
| 4.2 直接调制与间接调制 |
| 4.3 分布式反馈激光器的啁啾观测及分析 |
| 4.3.1 DFB激光器的工作原理 |
| 4.3.2 DFB激光器的优点 |
| 4.3.3 DFB激光器的啁啾观测 |
| 4.4 电吸收调制器的啁啾观测及分析 |
| 4.4.1 电吸收调制器的调制原理 |
| 4.4.2 电吸收调制器的啁啾观测 |
| 4.5 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的啁啾观测及分析 |
| 4.5.1 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的调制原理 |
| 4.5.2 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的啁啾观测 |
| 4.6 10Gbit/s数据传输测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 不足之处及未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（2）基于光纤中SBS效应的高性能微波信号生成及滤波研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 微波光子技术的应用价值 |
| 1.1.2 微波信号生成与滤波的应用需求 |
| 1.2 微波信号生成的国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于外差拍频方案的微波信号生成方案 |
| 1.2.2 基于光电振荡器的微波信号生成方案 |
| 1.2.3 基于受激布里渊散射效应的光电振荡器 |
| 1.2.4 双频光电振荡器的背景 |
| 1.2.4.1 双频微波信号的应用场景 |
| 1.2.4.2 双频光电振荡器的研究现状 |
| 1.3 微波光子滤波器的国内外研究现状 |
| 1.3.1 基于光滤波器的微波光子滤波器 |
| 1.3.2 基于受激布里渊散射效应的微波光子滤波器 |
| 1.4 本文的研究内容和结构安排 |
| 1.4.1 本文的主要研究内容及创新点 |
| 1.4.2 本文的结构安排 |
| 第二章 受激布里渊散射效应的基本原理 |
| 2.1 SBS的产生机理 |
| 2.2 SBS的主要特性 |
| 2.3 激光器的相位噪声对SBS的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于受激布里渊散射效应的单频光电振荡器 |
| 3.1 基于外调制滤波移频方案的光电振荡器 |
| 3.1.1 布里渊光电振荡器的基本原理 |
| 3.1.2 布里渊光电振荡器的实验结构 |
| 3.1.3 频谱分析 |
| 3.1.4 相位噪声分析 |
| 3.2 基于注入锁定泵浦控制方案的光电振荡器 |
| 3.2.1 光注入锁定原理 |
| 3.2.2 高精度光电振荡器设计方案 |
| 3.2.3 高精度光电振荡器的相位噪声分析 |
| 3.2.4 高精度光电振荡器的性能分析 |
| 3.3 结合光锁相技术的光电振荡器长期稳定性提升 |
| 3.3.1 光锁相光电振荡器的基本原理 |
| 3.3.2 布里渊光电振荡器的长期稳定性提升方案 |
| 3.3.3 光锁相布里渊光电振荡器的性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于受激布里渊散射效应的双频光电振荡器 |
| 4.1 双频光电振荡器的基本原理 |
| 4.2 双频微波信号的噪声分析 |
| 4.3 基于双注入锁定技术的双频微波信号生成系统 |
| 4.3.1 双频OEO系统的实验结构 |
| 4.3.2 双频微波信号的性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于线性扫频泵浦的布里渊微波光子滤波器 |
| 5.1 基于线性扫频泵浦的布里渊滤波器生成 |
| 5.1.1 布里渊泵浦信号带宽拓展方法 |
| 5.1.2 矩形布里渊滤波器生成方案 |
| 5.1.3 矩形布里渊滤波器性能分析 |
| 5.2 布里渊滤波器对信号传输质量的影响分析 |
| 5.2.1 信号传输质量测量实验 |
| 5.2.2 信号传输质量结果分析 |
| 5.3 基于相位调制方案的滤波器抑制比提升 |
| 5.3.1 布里渊响应的检测原理 |
| 5.3.2 基于相位调制方案的布里渊滤波器结构 |
| 5.3.3 布里渊滤波器的性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 附录一 缩略语 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 攻读博士学位期间授权的发明专利 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（3）高光纤非线性效应忍受度的光OFDM系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 论文的创新点和结构安排 |
| 1.3.1 论文的创新点 |
| 1.3.2 论文的结构安排 |
| 第2章 光OFDM系统传输原理 |
| 2.1 传统FDM与 OFDM的区别 |
| 2.2 OFDM系统 |
| 2.2.1 OFDM的快速傅里叶变换 |
| 2.2.2 OFDM的循环前缀 |
| 2.2.3 单个OFDM子载波 |
| 2.2.4 编码交织与映射 |
| 2.2.5 其他模块 |
| 2.3 各种类型的光OFDM |
| 2.3.1 直接检测光OFDM |
| 2.3.2 相干检测光OFDM |
| 2.3.3 偏振复用相干光OFDM |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 DFT扩频光OFDM系统关键技术 |
| 3.1 光OFDM信号的峰均比及解决方案 |
| 3.1.1 峰值平均功率比 |
| 3.1.2 PAPR抑制技术 |
| 3.2 DFT-spread OFDM信号降低PAPR |
| 3.2.1 DFT-spread OFDM系统模型 |
| 3.2.2 DFT-Spread-OFDM信号的PAPR分析 |
| 3.2.3 DFT-Spread OFDM的计算复杂度 |
| 3.2.4 实验设计及结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 DFT扩频概率整形光OFDM系统 |
| 4.1 概率整形基本理论 |
| 4.1.1 概率整形技术的定义 |
| 4.1.2 概率整形技术改善系统性能的原因分析 |
| 4.1.3 概率整形技术的算法 |
| 4.2 150Gb/s DFT扩频概率整形光OFDM传输系统 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 实验结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 “多对一”映射概率整形调制技术 |
| 5.1 基于概率整形16QAM的 DFT扩频OFDM-WDM-PON原理 |
| 5.1.1 基于LDPC编码的概率整形16QAM映射和BICM-ID系统 |
| 5.1.2 “多对一”概率整形16QAM星座映射 |
| 5.1.3 信道容量分析 |
| 5.2 实验装置和结论 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 1 个人简历 |
| 2 在学期间发表的学术论文 |
| 3 申请专利 |
| 4 参加科研项目 |
| 5 获奖情况 |
（4）高速直调直检光接入网关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光接入网概况 |
| 1.1.1 光接入网基本机构与复用技术 |
| 1.1.2 大容量与全业务接入发展趋势 |
| 1.1.3 标准化进程 |
| 1.2 光接入网的关键传输技术与研究现状 |
| 1.2.1 光接入网中的发射机选择 |
| 1.2.2 光接入网中的接收机选择 |
| 1.2.3 光接入网中调制码型选择 |
| 1.2.4 研究现状 |
| 1.3 直调直检光接入的成本代价 |
| 1.3.1 啁啾损伤与成本代价 |
| 1.3.2 大容量趋势与用户端成本代价 |
| 1.3.3 全业务接入趋势与局端成本代价 |
| 1.4 本文的研究内容和创新点 |
| 1.5 本文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 直调直检光接入网的无辅助光域啁啾管理技术 |
| 2.1 直调直检系统中啁啾损伤理论分析 |
| 2.1.1 直接调制激光器的啁啾特性 |
| 2.1.2 啁啾与电域频响衰落 |
| 2.1.3 啁啾与光域频谱展宽 |
| 2.2 基于优化增益区电流的电域频响补偿技术 |
| 2.2.1 增益区电流对频响衰落的过补偿与欠补偿理论分析 |
| 2.2.2 不同传输距离下最优增益区电流 |
| 2.2.3 0~100km长距离光接入上行实验验证 |
| 2.2.4 优化增益电流方案的相关接入网MAC协议设计 |
| 2.3 利用解复用器滤波的光域频谱整形技术 |
| 2.3.1 利用光复用器啁啾管理的可行性实验验证 |
| 2.3.2 鲁棒性与兼容性评估——光频偏影响 |
| 2.3.3 鲁棒性与兼容性评估——邻带光功率泄露影响 |
| 2.3.4 鲁棒性与兼容性评估——解复用器通道间隔影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 直调直检光接入网的低复杂度电域信号均衡技术 |
| 3.1 直调高阶信号的非线性损伤特点分析 |
| 3.2 几种非线性均衡器介绍 |
| 3.2.1 Volterra均衡器 |
| 3.2.2 插值移位算法 |
| 3.3 基于强度分类均衡技术 |
| 3.3.1 基于强度分类均衡器的原理 |
| 3.3.2 56Gb/s PAM4信号传输实验装置 |
| 3.3.3 0~35.9km距离下ID-FFE/ID-DFE的传输性能与啁啾抑制现象 |
| 3.3.4 不同啁啾大小下的啁啾抑制现象 |
| 3.3.5 35.9~43km距离下Pre-FFE+ID-FFE/ID-DFE的传输性能 |
| 3.3.6 与其他 56Gb/s PAM4传输记录比较 |
| 3.4 基于强度分类均衡复杂度分析 |
| 3.4.1 基于强度分类均衡抽头数量分析 |
| 3.4.2 与Volterra均衡器复杂度比较 |
| 3.4.3 与插值移位算法比较 |
| 3.5 基于强度分类均衡技术在单波 40Gb/s长距光接入系统的传输性能 |
| 3.5.1 实验装置 |
| 3.5.2 传输性能与光功率预算 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 用户端无数字信号处理的高速光接入 |
| 4.1 基于低速器件的用户端无DSP高速光接入系统架构 |
| 4.1.1 常见基于DSP的光接入系统架构 |
| 4.1.2 本研究用户端无DSP的光接入系统架构 |
| 4.2 局端DSP算法原理 |
| 4.2.1 发射端DSP之一:奈奎斯特脉冲整形 |
| 4.2.2 发射端DSP之二:有限脉冲响应滤波器的获取 |
| 4.2.3 接收端DSP:前馈线性均衡器 |
| 4.3 用户端无DSP高速光接入系统单波长 50Gb/s PAM4实验验证 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验系统中心局端滤波器分析 |
| 4.3.3 误码性能与功率预算 |
| 4.3.4 滤波器复杂度研究与DAC采样率选择 |
| 4.3.5 ONU接收机的差异性对误码性能的影响 |
| 4.4 用户端无DSP高速光接入系统单波 25Gb/s OOK与 40Gb/s Duobinary |
| 4.4.1 用户端无DSP高速光接入系统单波 25Gb/s OOK实验 |
| 4.4.2 用户端无DSP高速光接入系统单波 40Gb/s Duobinary实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 局端基于光交换的光电硬件资源共享复用 |
| 5.1 基于光交换的光接入网系统架构 |
| 5.1.1 接入网中的潮汐效应、光电资源池化以及收发机少配 |
| 5.1.2 几种光交换技术的比较与分析 |
| 5.1.3 局端共享对基于AWGR光交换的需求 |
| 5.2 非对称AWGR光交换的设计、分析以及在光接入网中的应用 |
| 5.2.1 分割式非对称AWGR光交换结构 |
| 5.2.2 分割式非对称AWGR满足无冲突分配特性的理论证明 |
| 5.2.3 基于分割式非对称AWGR的收发机灵活分配 |
| 5.3 基于非对称AWGR和可调谐DBR激光器的光交换系统演示 |
| 5.3.1 可调谐DBR激光器原型机设计 |
| 5.3.2 动态演示 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录:中英文对照 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与科研项目 |
（5）超高速毫米波无线传感通信系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 无线传感器网络概述 |
| 1.1.1 无线传感器网络的特征 |
| 1.1.2 无线传感器网络的拓扑特点 |
| 1.2 无线传感器网络的现状以及论文的研究意义 |
| 1.2.1 无线传感器网络的研究和应用现状 |
| 1.2.2 无线传感器网络传输技术的发展现状 |
| 1.2.3 论文的研究意义 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 新型的超高速毫米波无线传感通信系统 |
| 2.1 超高速毫米波无线传感通信系统的研究背景 |
| 2.2 新型的超高速毫米波无线传感通信系统功能特性的分析 |
| 2.3 系统所采用的超高速通信方案的可行性分析 |
| 2.3.1 毫米波技术的可行性分析 |
| 2.3.2 RoF技术的可行性分析 |
| 2.4 新型的超高速毫米波无线传感通信系统架构与网络单元设计 |
| 2.5 系统全新超高速数据上下行交互方式的研究 |
| 2.6 系统新型的光与无线融合型系统通信接口的设计 |
| 2.7 一种高能量效率的毫米波无线节点的电源管理模型 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 毫米波子网高能量效率的多址接入技术和MAC协议的设计 |
| 3.1 毫米波子网无线节点的能量消耗的数学模型 |
| 3.2 毫米波子网多址接入技术的设计 |
| 3.2.1 基于TDMA的多址接入方式 |
| 3.2.2 基于FDMA/OFDMA的多址接入方式 |
| 3.2.3 基于混合型的FD-TDMA多址接入方式 |
| 3.3 一种混合型的FD-TDMA多址接入方案的设计 |
| 3.3.1 FD-TDMA多址接入和循环帧结构的详细设计 |
| 3.3.2 FD-TDMA多址接入方式下的无线节点能量消耗评估与分析 |
| 3.4 混合型的毫米波子网的高能量效率MAC协议的设计 |
| 3.4.1 一种具有高能量效率的MAC超帧结构 |
| 3.4.2 混合型MAC协议中毫米波无线节点的状态转换方式的研究 |
| 3.4.3 混合型MAC协议能量效率的仿真评估和分析 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 超高速毫米波无线传感通信系统实用化技术的研究 |
| 4.1 超高速毫米波无线传感通信系统传输解决方案的设计 |
| 4.1.1 超高速毫米波无线传感通信系统的下行传输方案 |
| 4.1.2 超高速毫米波无线传感通信系统的上行传输方案 |
| 4.2 新型低成本Radio over Fiber系统实现方法的研究 |
| 4.2.1 采用OFDM和塑料光纤实现的低成本RoF传输技术 |
| 4.2.2 基于Free-running和Self-Reflective Mixing的低成本RoF传输技术 |
| 4.3 降低传输冗余的60GHz OFDM信号训练序列和导频插入方式 |
| 4.4 利用纠错编码技术实现降低发射功率和提高传输性能的方法 |
| 4.4.1 利用卷积码降低60GHz毫米波无线发射机功率的研究 |
| 4.4.2 利用LDPC码降低高速光传输系统中光发射机功率的研究 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 论文的主要研究成果 |
| 5.2 论文研究工作的不足 |
| 5.3 下一步拟开展的研究工作 |
| 附录缩写说明 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
（6）光纤通信系统的军事应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题研究的目的和意义 |
| 1.2 军用光纤通信系统的发展现状 |
| 1.3 论文主要研究工作 |
| 第二章 光纤通信系统及技术 |
| 2.1 光纤通信系统的组成及关键技术 |
| 2.1.1 光纤通信系统的组成 |
| 2.1.2 通信网络的结构和规模 |
| 2.1.3 光复用技术 |
| 2.2 光纤的传输原理及特性 |
| 2.2.1 光纤的结构 |
| 2.2.2 光纤的传输原理 |
| 2.2.3 光纤的传输特性 |
| 2.2.4 光纤的类型 |
| 2.3 光纤通信系统中的光电器件 |
| 2.3.1 光源 |
| 2.3.2 光调制器 |
| 2.3.3 光探测器 |
| 2.3.4 光耦合器 |
| 2.3.5 光纤连接器 |
| 2.3.6 掺铒光纤放大器 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 光纤通信系统的陆上军事应用 |
| 3.1 光纤通信系统在美国陆军战术C~3I系统中的应用 |
| 3.1.1 美国陆军战术C~3I系统 |
| 3.1.2 美国陆军战术C~3I系统中的光纤通信系统 |
| 3.1.3 战术光纤通信系统的发展趋势 |
| 3.2 光纤制导导弹系统 |
| 3.2.1 光纤制导导弹系统概述 |
| 3.2.2 光纤制导双向传输系统及技术 |
| 3.2.3 光纤制导导弹系统的特点 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 舰载和机载光纤通信系统 |
| 4.1 舰载光纤通信系统 |
| 4.1.1 舰载光纤通信系统研究的必要性和进展 |
| 4.1.2 “宙斯盾”综合防空作战系统中的光纤通信系统 |
| 4.1.3 “尼米兹”级航空母舰上的舰载雷达光纤传输系统 |
| 4.1.4 舰载自适应光纤网络 |
| 4.1.5 舰载光纤通信系统的发展方向 |
| 4.2 机载光纤通信系统 |
| 4.2.1 机载光纤通信系统的作用 |
| 4.2.2 歼击机航空电子系统的光纤通信系统 |
| 4.2.3 机载光纤局域网 |
| 4.2.4 机载光纤通信系统的特点及发展方向 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 建设我军作战光纤通信系统的思考 |
| 5.1 战术指挥作战体系结构模型 |
| 5.2 战术指挥作战体系结构中通信系统的构建 |
| 5.3 我军光纤通信系统发展的几点建议 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（7）高速光纤接入链路性能优化研究（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 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 全文结构 |
| 第二章 高速光纤接入链路技术基础 |
| 2.1 光纤通信原理 |
| 2.1.1 光纤通信的基本概念 |
| 2.1.2 光载射频技术 |
| 2.2 无源光网络中相关技术概述 |
| 2.2.1 基于波分复用的无源光网络 |
| 2.2.2 基于反射半导体光放大器的无源光网络 |
| 2.2.3 基于正交频分复用的无源光网络 |
| 2.3 仿真工具 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于RSOA无色光网络单元上行传输链路增益优化 |
| 3.1 反射半导体光放大器的概述 |
| 3.1.1 半导体光放大器的结构 |
| 3.1.2 反射式半导体光放大器的原理 |
| 3.2 反射半导体光放大器的性能概述 |
| 3.3 反射半导体光放大器的物理模型 |
| 3.3.1 反射半导体光放大器的建模 |
| 3.3.2 反射半导体光放大器的参数设置 |
| 3.4 基于反射半导体光放大器的仿真结果 |
| 3.4.1 载流子密度和光子密度的空间分布 |
| 3.4.2 链路增益的改善 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于FBMC调制的高速光纤接入下行传输链路性能优化 |
| 4.1 正交频分复用的基本原理 |
| 4.1.1 OFDM信号的产生 |
| 4.1.2 OFDM中的循环前缀 |
| 4.2 滤波器组多载波调制的原理 |
| 4.2.1 FBMC-OQAM系统的基本结构 |
| 4.2.2 OQAM的基本原理 |
| 4.2.3 原型滤波器的设计 |
| 4.2.4 FBMC-OQAM信号的特征 |
| 4.3 PON链路中不同多载波调制的传输性能比较 |
| 4.3.1 FBMC与 OFDM的比较 |
| 4.3.2 PON链路中FBMC和 OFDM的传输性能结果分析 |
| 4.4 降低FBMC-OQAM系统的PAPR |
| 4.4.1 峰均功率比的定义 |
| 4.4.2 SLM技术的基本原理和仿真结果 |
| 4.4.3 PTS技术的基本原理和仿真结果 |
| 4.4.4 SLM与 PTS结合技术的基本原理和仿真结果 |
| 4.5 低PAPR信号在PON链路中的传输性能分析 |
| 4.5.1 低PAPR信号在PON链路中的BER性能分析 |
| 4.5.2 低PAPR信号在PON链路中的EVM性能分析 |
| 4.6 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 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（8）室内可见光通信系统多载波调制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景与意义 |
| 1.2 室内可见光通信国内外研究进展 |
| 1.2.1 室内VLC的信道模型 |
| 1.2.2 室内VLC系统的调制技术 |
| 1.2.3 室内可见光MIMO技术 |
| 1.2.4 可见光通信系统的标准化 |
| 1.3 可见光通信的国内外应用概况 |
| 1.3.1 国外应用概况 |
| 1.3.2 国内应用概况 |
| 1.4 论文的主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 室内可见光通信系统的信道传输特性 |
| 2.1 室内可见光的收发端模型 |
| 2.1.1 白光LED的辐射模型 |
| 2.1.2 探测器的特性 |
| 2.2 室内MIMO可见光信道模型 |
| 2.2.1 单光源室内信道冲激响应 |
| 2.2.2 MIMO室内信道冲激响应 |
| 2.2.3 多光源空旷室内可见光系统性能分析 |
| 2.3 多波长空旷室内可见光信道传输特性 |
| 2.3.1 白光LED的功率延迟分布模型 |
| 2.3.2 平均附加时延和均方根时延扩展 |
| 2.3.3 功率延迟分布和均方根时延扩展分布 |
| 2.4 非空室内可见光信道传输特性 |
| 2.4.1 非空室内可见光收发模型 |
| 2.4.2 非空室内随机分布物体的分布模型 |
| 2.4.3 非空室内信道冲激响应和均方根时延扩展 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 室内可见光离散正弦/离散余弦DC-DMT调制技术 |
| 3.1 室内的照度分布 |
| 3.2 室内3dB频率分布 |
| 3.3 室内的信噪比分布 |
| 3.4 室内可见光DC-DMT通信系统 |
| 3.4.1 DC-DMT调制原理 |
| 3.4.2 室内可见光MPAM系统能达到的传输速率 |
| 3.4.3 室内可见光DC-DMT系统能达到的传输速率 |
| 3.5 室内可见光离散正弦/离散余弦DC-DMT通信系统 |
| 3.5.1 室内可见光离散正弦/离散余弦DC-DMT系统模型 |
| 3.5.2 离散正弦/离散余弦变换DC-DMT误码率推导 |
| 3.6 结果的对比与分析 |
| 3.6.1 DST/DCT DC-DMT误码率性能 |
| 3.6.2 峰均功率比的分布 |
| 3.6.3 限幅噪声对误码率的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于颜色空间的室内可见光OFDM调制技术 |
| 4.1 室内可见光DCO-OFDM调制技术 |
| 4.1.1 DCO-OFDM光信噪比与电信噪比的关系 |
| 4.2 室内可见光ACO-OFDM调制技术 |
| 4.2.1 ACO-OFDM光信噪比与电信噪比的关系 |
| 4.2.2 DCO-OFDM与 ACO-OFDM性能对比 |
| 4.3 室内可见光SM-OFDM调制技术 |
| 4.3.1 传统室内可见光SM-OFDM调制技术 |
| 4.3.2 SM-NDC-OFDM室内可见光调制技术 |
| 4.3.3 SM-NDC-OFDM与传统SM-DCO-OFDM的误码率对比 |
| 4.3.4 SM-NDC-OFDM与传统SM-ACO-OFDM的误码率对比 |
| 4.4 基于颜色空间的室内可见光OFDM通信系统 |
| 4.4.1 CIE1931 颜色空间和CIELUV颜色空间 |
| 4.4.2 同色异谱调制技术 |
| 4.4.3 室内可见光SM-MM-OFDM通信系统模型 |
| 4.4.4 原色集中各LED强度的计算 |
| 4.4.5 接收端信号的恢复 |
| 4.4.6 仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 室内可见光MIMO系统的信道相关性及信道容量研究 |
| 5.1 室内可见光MIMO-OFDM系统 |
| 5.1.1 室内可见光MIMO-OFDM系统模型 |
| 5.1.2 室内可见光MIMO信道矩阵 |
| 5.1.3 室内可见光MIMO系统的接收端 |
| 5.1.4 最大似然检测 |
| 5.2 垂直探测时室内可见光MIMO-OFDM系统的性能 |
| 5.2.1 室内不同位置处信道矩阵秩的分布 |
| 5.2.2 MIMO信道的相关系数 |
| 5.2.3 发送阵列不同间距时信道的相关系数及系统误码率 |
| 5.2.4 探测器不同间距时信道的相关系数及系统误码率 |
| 5.2.5 光源半功率角和接收端入射角对MIMO-OFDM系统性能的影响 |
| 5.3 室内可见光MIMO-OFDM角度分集探测系统的性能 |
| 5.3.1 角度分集探测的接收端 |
| 5.3.2 探测器最优夹角的选择 |
| 5.3.3 室内不同位置处信道矩阵秩的分布 |
| 5.3.4 室内可见光MIMO-OFDM角度分集探测系统的误码率 |
| 5.3.5 接收端水平旋转和垂直移动的不变性 |
| 5.4 室内可见光MIMO系统的信道容量 |
| 5.4.1 信道矩阵相关时的信道容量推导 |
| 5.4.2 垂直探测时室内可见光MIMO系统的信道容量 |
| 5.4.3 角度分集探测时室内可见光MIMO系统的信道容量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（9）基于LED和APD光通信系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 可见光通信技术 |
| 1.2 可见光通信技术国内外研究发展现状 |
| 1.2.1 可见光通信技术国内研究发展现状 |
| 1.2.2 可见光通信技术国外研究发展现状 |
| 1.3 可见光通信技术发展应用前景 |
| 1.4 本文的主要研究内容和创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 第二章 可见光通信中的调制技术 |
| 2.1 可见光通信常用的调制技术 |
| 2.2 LED光源的调制特性 |
| 2.3 数字脉冲间隔调制(DPIM) |
| 2.3.1 DPIM的码元结构 |
| 2.3.2 DPIM平均发射功率 |
| 2.3.3 DPIM的带宽需求 |
| 2.4 正交频分复用调制（OFDM） |
| 2.4.1 OFDM调制的特点 |
| 2.4.2 正交频分复用的基本原理 |
| 2.4.3 正交频分复用的实现过程 |
| 2.4.4 正交频分复用基本参数的选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 DPIM调制单向可见光通信系统的设计与实现 |
| 3.1 雪崩光电二极管在光通信中的应用 |
| 3.2 可见光通信系统电路设计 |
| 3.2.1 LED驱动电路 |
| 3.2.2 通信和下载模块电路 |
| 3.2.3 MCU及其外围电路 |
| 3.2.4 电源模块 |
| 3.2.5 雪崩光电二极管电源和温度补偿电路 |
| 3.2.6 DAC转换电路 |
| 3.2.7 雪崩光电二极管和互阻放大电路 |
| 3.2.8 窄带通滤波和放大电路 |
| 3.3 DPIM调制及频谱分析 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 OFDM调制方式可见光通信系统设计 |
| 4.1 数字信号处理器部分 |
| 4.2 核心电源 |
| 4.3 复位电路 |
| 4.4 DRAM及其外围电路 |
| 4.5 FLASH及其外围电路 |
| 4.6 以太网接口 |
| 4.7 数字上变频器 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 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 |
（10）基于白光LED的室内可见光无线局域网上下行链路研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 可见光通信概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究的意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 系统的光源及信道分析 |
| 2.1 白光 LED 的发光原理 |
| 2.2 LED 光源特性 |
| 2.2.1 伏安特性 |
| 2.2.2 电光转换特性 |
| 2.2.3 调制特性 |
| 2.2.4 辐射特性 |
| 2.3 光源的布局仿真 |
| 2.3.1 布局设计 |
| 2.3.2 仿真 |
| 2.4 室内无线光通信信道分析 |
| 2.4.1 基本链接方式 |
| 2.4.2 信道建模 |
| 2.4.3 信道的直流增益 |
| 2.4.4 墙面反射对通信的影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 系统的调制与编码分析 |
| 3.1 可见光通信系统的调制 |
| 3.1.1 几种调制方式的原理 |
| 3.1.2 几种调制方式性能比较 |
| 3.2 基于 Turbo 码的可见光通信系统 |
| 3.2.1 Turbo 码编码结构 |
| 3.2.2 Turbo 码译码结构 |
| 3.2.3 系统原理及误码率分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 室内可见光无线局域网 |
| 4.1 OCDMA |
| 4.1.1 素数码 |
| 4.1.2 素数码误码率分析 |
| 4.1.3 正交码 |
| 4.1.4 正交码误码率分析 |
| 4.2 室内可见光无线局域网分析 |
| 4.2.1 局域网结构 |
| 4.2.2 一种改进的无线局域网 |
| 4.2.3 系统性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、High-Speed Optical Local Access Network System Using Bi-Directional Polarization Multiplexing（论文参考文献）
- [1]基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性[D]. 邓灿冉. 江南大学, 2021(01)
- [2]基于光纤中SBS效应的高性能微波信号生成及滤波研究[D]. 石梦悦. 上海交通大学, 2020(01)
- [3]高光纤非线性效应忍受度的光OFDM系统研究[D]. 吴新星. 华侨大学, 2019(01)
- [4]高速直调直检光接入网关键技术研究[D]. 张阔. 上海交通大学, 2018(01)
- [5]超高速毫米波无线传感通信系统[D]. 简伟. 北京邮电大学, 2011(12)
- [6]光纤通信系统的军事应用研究[D]. 王峰. 国防科学技术大学, 2007(07)
- [7]高速光纤接入链路性能优化研究[D]. 吴庆典. 江苏大学, 2019(10)
- [8]室内可见光通信系统多载波调制技术研究[D]. 邓莉君. 西北工业大学, 2019(04)
- [9]基于LED和APD光通信系统的设计与实现[D]. 张卿. 江南大学, 2017(03)
- [10]基于白光LED的室内可见光无线局域网上下行链路研究[D]. 冯庆. 南昌大学, 2014(02)