【摘要】：隨著全球IP流量呈爆炸式增長及各種新興服務,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。高效的調制格式能夠:(1)利用有限的頻帶資源緩解網(wǎng)絡擁塞;(2)降低光信息傳輸過程中的各種損傷,改善系統(tǒng)的誤碼性能或接收靈敏度;(3)利用現(xiàn)有網(wǎng)絡架構,減少干線重建的成本。而混合調制格式較單一調制格式有更高效的性能,對其性能的分析,具有非常重要的研究價值。本文主要研究兩類混合調制信號的性能:基于調制-調制(Modulation-Modulation,M-M)的混合調制信號和基于前向糾錯碼(Forward Error Correction,FEC)的混合調制信號,即FEC-M。本課題來自于國家自然科學基金“自由空間光通信的物理層安全與光編碼方法研究”(NSFC61671306)和深圳市學科布局項目“基于光編碼物理層安全的光通信關鍵技術研究”(JCYJ20160328145357990)。本文主要的研究工作可以概括為以下幾點:1)研究偏振復用差分正交相移鍵控(PDM-DQPSK,PDQ)與m階位置調制(m-ary Position Modulation,mPoM)相結合的M-M信號的性能,分析了PDQ-mPoM混合調制信號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,推導出PDQ-mPoM混合調制信號的誤比特率數(shù)值計算公式,并討論在不同調制階數(shù)、非線性相位噪聲等情況下的誤碼性能。2)研究正交調制光標記交換(Optical Label Switching,OLS)系統(tǒng)中的M-M混合調制信號的性能,推出載荷與mPoM標記組成的混合調制信號在不同速率比情況下的誤比特率數(shù)值計算式,并以PDQ-mPoM、DPSK-mPoM標記系統(tǒng)為例,進行誤碼性能研究。3)研究FEC-M混合調制信號的相關性能,分析了FEC如RS(Reed-Solomon)和LDPC(Low Density Parity Check Code),與相位類或位置類調制格式相互作用時,如二進制相移鍵控BPSK(Binary Phase Shift Keying)、差分正交相移鍵控DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)、PDQ和脈沖位置調制PPM(Pulse Position Modulation),在不同編碼方式、不同調制階數(shù),及考慮非線性相位噪聲影響下的誤碼性能,并與M-M類混合調制信號進行對比分析。本研究結果為提高系統(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,為設計下一代高效、大容量光通信系統(tǒng)打下基礎。
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.1
【圖文】：

讓信息隨光波在光纖介質中傳輸。光調制過程是在光纖通信系統(tǒng)的發(fā)射端完成的，其簡單的系統(tǒng)框圖如圖2-1 所示。圖 2-1 光學調制示意圖對于任意一個光載波在數(shù)學上，可以表示為這樣一個形式：E (t ) = e A exp ( t + ) (2-1)其中，E(t)表示電場矢量， 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。光調制的本質就是對公式(2-1)中所涉及的四個不同的參量進行調制。比如，對偏振態(tài) 進行調制則得到 PolSK 信號；對載波振幅 A 進行調制

高速高效光混合調制信號性能研究隨著調制技術的發(fā)展，越來越多的高效調制格式也陸續(xù)被提出，并運用到高速光信系統(tǒng)中，以改善光信號的傳輸性能，其中比較有代表性的是將 DQPSK 與偏振復術結合在一起的PDM-DQPSK高效調制格式；以及脈沖位置調制PPM，常見的有2PP及其高階 mPPM 調制格式，由于兩者的高效性，因而被廣泛的運用在光纖通信、自間光通信等光通信領域[26, 27, 29, 30, 62]。.1.2 光調制技術的分類光學調制技術一般分為兩類：直接調制與外調制[63, 64]，兩者的工作原理如圖 2-2。

lectro-Absorption Modulator，EAM）與馬赫-曾德爾調制）[65]。的工作原理是：改變調制器的偏置電壓，使得多量子阱（波長發(fā)生變化，從而改變光束的通斷。當調制器的偏，此時的輸出功率達到最大；當調制器上的偏置電壓增向長波長處移動，原光束波長的吸收系數(shù)變大，調制器小。雖然 EAM 驅動電壓低、體積小、易于與其他光器但是 EAM 無法進行相位調制，無法產(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，眾調制和偏振技術，因此，取而代之的是 MZM。電吸收原理實現(xiàn)不同，MZM 是基于干涉原理實現(xiàn)的與 3dB 耦合器構成的，它即可用于相位調制也可用于e Modulator，PM）的結構圖如圖 2-3 所示。

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本文編號：2790238