智能電網(wǎng)的飛速發(fā)展和能源互聯(lián)網(wǎng)的提出,對電力通信網(wǎng)的傳送能力提出了更高要求。一方面,業(yè)務(wù)類型向著全I(xiàn)P方向發(fā)展,要求傳送網(wǎng)具備高效大容量的IP承載能力,線路容量由10GE向40GE/100GE/200GE邁進(jìn)。另一方面,通信鏈路要適應(yīng)特高壓線路長距離傳輸?shù)奶攸c,國內(nèi)10G光傳輸系統(tǒng)單跨長度已超過 400km。分組傳送網(wǎng)(packettransmissionnetwork,PTN)基于 IP 技術(shù)。前向糾錯(Forward error correction,FEC)技術(shù)和基于高階調(diào)制的相干接收技術(shù)是提高PTN光通信系統(tǒng)速率和傳輸距離的兩種關(guān)鍵技術(shù)。低密度校驗(Low-density parity-check,LDPC)碼是一種性能卓越的FEC編碼,高階調(diào)制技術(shù)可以提高系統(tǒng)傳輸速率。論文從LDPC碼與高階調(diào)制出發(fā),研究了 PTN系統(tǒng)的高速長距離傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù),深入研究了 LDPC碼的準(zhǔn)循環(huán)(Quasi-cyclic)校驗矩陣構(gòu)造和光通信系統(tǒng)中的高階調(diào)制解調(diào)的實現(xiàn),并搭建了相干光系統(tǒng)。論文的主要研究工作如下:(1.)研究了二進(jìn)制QC-LDPC碼,提出一種基于有限域的QC-LDPC碼的構(gòu)造方法。仿真結(jié)果表明,與802.3a標(biāo)準(zhǔn)中的LDPC碼相比,論文設(shè)計的LDPC碼,具有更高的傳輸效率和糾錯性能。在BER=10-5時,提高了 0.2dB左右的凈編碼增益。同時,論文設(shè)計的校驗矩陣具有準(zhǔn)循環(huán)特性,更方便編碼器和譯碼器的設(shè)計與實現(xiàn)。(2)研究了多進(jìn)制QC-LDPC碼,提出一種基于有限域的NB-QC-LDPC碼的構(gòu)造方法。仿真結(jié)果表明,在BER=104時,與IEEE802.16e標(biāo)準(zhǔn)中LDPC碼相比,使用本方法構(gòu)造的多進(jìn)制LPDC碼的凈編碼增益提高了 1.5dB左右,并且NB-LDPC碼可以更方便地與多進(jìn)制調(diào)制相結(jié)合。(3)研究了相干光通信系統(tǒng)的高階調(diào)制實現(xiàn)方法,給出了 QPSK與16QAM調(diào)制的相關(guān)原理。使用軟件OptiSystem,利用馬赫-曾爾德(MZ)調(diào)制器,論文給出兩種調(diào)制方式的實現(xiàn)過程與仿真結(jié)果。進(jìn)一步,與采用矩形星座圖的16QAM相比,采用環(huán)形星座圖的16APSK調(diào)制具有更大的最小距離。論文給出MZM調(diào)制器的輸入輸出信號與比特序列的映射關(guān)系,提出一種低復(fù)雜度的相干光通信系統(tǒng)中最優(yōu)16APSK調(diào)制信號的實現(xiàn)方法。(4)將構(gòu)造的QC-LDPC碼應(yīng)用到相干光通信系統(tǒng)中,基于OptiSystem軟件,搭建了 FEC編碼調(diào)制的100GDP-QPSK光通信系統(tǒng),包括FEC編碼器、DP-QPSK發(fā)射機(jī)、傳輸鏈路、相干接收機(jī)、DSP處理、檢測和FEC譯碼器等模塊,給出了各模塊的原理框圖和系統(tǒng)的仿真結(jié)果。仿真結(jié)果表明,在BER = 10-4時,相較于RS(255,239)碼,論文設(shè)計的QC-LDPC碼提高了 0.8dB左右的凈編碼增益。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.11
【部分圖文】：

圖１．１．１?ＰＴＮ分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)??

Ｔ?Ｔ??圖１．１．１?ＰＴＮ分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)??ＰＴＮ技術(shù)首先在運營商的通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行了應(yīng)用，并且逐步改造升級中展現(xiàn)??出了巨大的優(yōu)勢，ＰＴＮ技術(shù)替代了中移動的承載通道。自從２０１５年以來，山東、??江蘇、河北等地區(qū)的電力網(wǎng)絡(luò)中ＰＴＮ技術(shù)己得到了廣泛應(yīng)用，各地組網(wǎng)方式均在??逐步采用ＰＴＮ技術(shù)。??隨著電力業(yè)務(wù)的發(fā)展，對傳輸容量和距離提出了新的要求［４］。針對當(dāng)前存在的??１??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??究［４２］。但是由于丨Ｍ／ＤＤ以及摻鉺放大器的優(yōu)良性能，該研宄卻被擱置了?２０年??［４３］。因為先進(jìn)的調(diào)制格式（ＭＰＳＫ、ＭＱＡＭ）?［４４］－［４６］被引入到相干光系統(tǒng)，相干??光系統(tǒng)才重新引起了學(xué)者的研究興趣。通過接收信號的全部信息，我們可以利用??ＤＳＰ算法［４７］－［５３］來實現(xiàn)色散、偏振態(tài)色散、載波相位噪聲等系統(tǒng)損傷的均衡與削??減。??國內(nèi)主要光通信制造商烽火通信、華為、光迅，采用的１００Ｇ、超１００Ｇ光通信??系統(tǒng)中，均采用了?ＦＥＣ技術(shù)和相千接收技術(shù)。圖１．３．２中，烽火通信給出的超長跨??距傳輸系統(tǒng)中，發(fā)送端采用了編碼和調(diào)制技術(shù)，接收端采用相干接收。圖１．３．３，??華為的１００Ｇ光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中包括ＦＥＣ和ＱＰＳＫ調(diào)制。??
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 劉廷;QAM相干光通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2017年

2 張曼麗;PM-16QAM相干光通信中偏振復(fù)用及追蹤技術(shù)的研究[D];北京交通大學(xué);2016年

3 王繼來;LDPC碼編譯碼及碼輔助的載波同步研究[D];山東大學(xué);2015年

4 胡茜;超長站距遙泵光纖通信系統(tǒng)優(yōu)化分析軟件研究[D];華中科技大學(xué);2011年

本文編號：2868743