【摘要】：隨著全球IP流量呈爆炸式增長(zhǎng)及各種新興服務(wù),如物聯(lián)網(wǎng)、VR/AR、5G的出現(xiàn),使得通信的核心網(wǎng)面臨著極大的擁塞。高效的調(diào)制格式能夠:(1)利用有限的頻帶資源緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞;(2)降低光信息傳輸過(guò)程中的各種損傷,改善系統(tǒng)的誤碼性能或接收靈敏度;(3)利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少干線重建的成本。而混合調(diào)制格式較單一調(diào)制格式有更高效的性能,對(duì)其性能的分析,具有非常重要的研究?jī)r(jià)值。本文主要研究?jī)深惢旌险{(diào)制信號(hào)的性能:基于調(diào)制-調(diào)制(Modulation-Modulation,M-M)的混合調(diào)制信號(hào)和基于前向糾錯(cuò)碼(Forward Error Correction,FEC)的混合調(diào)制信號(hào),即FEC-M。本課題來(lái)自于國(guó)家自然科學(xué)基金“自由空間光通信的物理層安全與光編碼方法研究”(NSFC61671306)和深圳市學(xué)科布局項(xiàng)目“基于光編碼物理層安全的光通信關(guān)鍵技術(shù)研究”(JCYJ20160328145357990)。本文主要的研究工作可以概括為以下幾點(diǎn):1)研究偏振復(fù)用差分正交相移鍵控(PDM-DQPSK,PDQ)與m階位置調(diào)制(m-ary Position Modulation,mPoM)相結(jié)合的M-M信號(hào)的性能,分析了PDQ-mPoM混合調(diào)制信號(hào)的頻譜效率與功率效率;基于信息編解碼原理及傳統(tǒng)PDQ-mPoM編解碼分析,推導(dǎo)出PDQ-mPoM混合調(diào)制信號(hào)的誤比特率數(shù)值計(jì)算公式,并討論在不同調(diào)制階數(shù)、非線性相位噪聲等情況下的誤碼性能。2)研究正交調(diào)制光標(biāo)記交換(Optical Label Switching,OLS)系統(tǒng)中的M-M混合調(diào)制信號(hào)的性能,推出載荷與mPoM標(biāo)記組成的混合調(diào)制信號(hào)在不同速率比情況下的誤比特率數(shù)值計(jì)算式,并以PDQ-mPoM、DPSK-mPoM標(biāo)記系統(tǒng)為例,進(jìn)行誤碼性能研究。3)研究FEC-M混合調(diào)制信號(hào)的相關(guān)性能,分析了FEC如RS(Reed-Solomon)和LDPC(Low Density Parity Check Code),與相位類或位置類調(diào)制格式相互作用時(shí),如二進(jìn)制相移鍵控BPSK(Binary Phase Shift Keying)、差分正交相移鍵控DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)、PDQ和脈沖位置調(diào)制PPM(Pulse Position Modulation),在不同編碼方式、不同調(diào)制階數(shù),及考慮非線性相位噪聲影響下的誤碼性能,并與M-M類混合調(diào)制信號(hào)進(jìn)行對(duì)比分析。本研究結(jié)果為提高系統(tǒng)的頻譜效率、功率效率,改善系統(tǒng)的誤碼性能或接收靈敏度提供參考,為設(shè)計(jì)下一代高效、大容量光通信系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.1
【圖文】：

讓信息隨光波在光纖介質(zhì)中傳輸。光調(diào)制過(guò)程是在光纖通信系統(tǒng)的發(fā)射端完成的，其簡(jiǎn)單的系統(tǒng)框圖如圖2-1 所示。圖 2-1 光學(xué)調(diào)制示意圖對(duì)于任意一個(gè)光載波在數(shù)學(xué)上，可以表示為這樣一個(gè)形式：E (t ) = e A exp ( t + ) (2-1)其中，E(t)表示電場(chǎng)矢量， 表示光極化波方向上的單位矢量，A 表示載波振幅， 表示載波角頻率， 則是相位。光調(diào)制的本質(zhì)就是對(duì)公式(2-1)中所涉及的四個(gè)不同的參量進(jìn)行調(diào)制。比如，對(duì)偏振態(tài) 進(jìn)行調(diào)制則得到 PolSK 信號(hào)；對(duì)載波振幅 A 進(jìn)行調(diào)制

高速高效光混合調(diào)制信號(hào)性能研究隨著調(diào)制技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的高效調(diào)制格式也陸續(xù)被提出，并運(yùn)用到高速光信系統(tǒng)中，以改善光信號(hào)的傳輸性能，其中比較有代表性的是將 DQPSK 與偏振復(fù)術(shù)結(jié)合在一起的PDM-DQPSK高效調(diào)制格式；以及脈沖位置調(diào)制PPM，常見的有2PP及其高階 mPPM 調(diào)制格式，由于兩者的高效性，因而被廣泛的運(yùn)用在光纖通信、自間光通信等光通信領(lǐng)域[26, 27, 29, 30, 62]。.1.2 光調(diào)制技術(shù)的分類光學(xué)調(diào)制技術(shù)一般分為兩類：直接調(diào)制與外調(diào)制[63, 64]，兩者的工作原理如圖 2-2。

lectro-Absorption Modulator，EAM）與馬赫-曾德爾調(diào)制）[65]。的工作原理是：改變調(diào)制器的偏置電壓，使得多量子阱（波長(zhǎng)發(fā)生變化，從而改變光束的通斷。當(dāng)調(diào)制器的偏，此時(shí)的輸出功率達(dá)到最大；當(dāng)調(diào)制器上的偏置電壓增向長(zhǎng)波長(zhǎng)處移動(dòng)，原光束波長(zhǎng)的吸收系數(shù)變大，調(diào)制器小。雖然 EAM 驅(qū)動(dòng)電壓低、體積小、易于與其他光器但是 EAM 無(wú)法進(jìn)行相位調(diào)制，無(wú)法產(chǎn)生基于相位和偏的 100G 高速系統(tǒng)，或超 100G 高速光通信系統(tǒng)中，眾調(diào)制和偏振技術(shù)，因此，取而代之的是 MZM。電吸收原理實(shí)現(xiàn)不同，MZM 是基于干涉原理實(shí)現(xiàn)的與 3dB 耦合器構(gòu)成的，它即可用于相位調(diào)制也可用于e Modulator，PM）的結(jié)構(gòu)圖如圖 2-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 師嚴(yán);張琦;余重秀;忻向軍;金滄;周銳;;Label swapping and packet transmission of DPSK-labeled PPM signal in optical label switching[J];Chinese Optics Letters;2011年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李兆璽;高維調(diào)制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 侯丹;基于誤判比特最小化的高維映射技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2017年

2 卿娟;基于前向糾錯(cuò)編碼的水聲可靠通信設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D];華南理工大學(xué);2015年

3 王進(jìn);100Gb/s光譜幅度碼(SAC)標(biāo)記交換系統(tǒng)傳輸特性的研究[D];電子科技大學(xué);2015年

4 強(qiáng)東東;光標(biāo)記網(wǎng)絡(luò)中基于正交調(diào)制光標(biāo)記的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];蘭州交通大學(xué);2014年

5 張培培;DQPSK在光標(biāo)記交換中的應(yīng)用[D];山東大學(xué);2014年

6 秦江星;高速光纖通信雙偏振相位調(diào)制系統(tǒng)及其偏振模色散補(bǔ)償?shù)难芯縖D];北京郵電大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2790238