多元化的寬帶互聯(lián)網(wǎng)通信業(yè)務,如高清視頻點播(HD)、視頻通話、遠程醫(yī)療、電子商務、在線游戲、虛擬現(xiàn)實(VR)、無人駕駛等,已經(jīng)完全融入大眾的日常生活。人們對數(shù)據(jù)傳輸速率的需求呈爆發(fā)性增長。這些不同網(wǎng)絡環(huán)境中的數(shù)據(jù)通信的需求增長將推動整個光通信系統(tǒng)基礎的物理層的帶寬需求呈爆炸性增長。由于高速率的光纖通信系統(tǒng)存在接收光信噪比(OSNR)和光纖非線性效應的限制。近年來,可在有限光信噪比條件下,提高信道容量并且增加信號光纖非線性效應容忍度的先進的高階QAM調制格式得到越來越多的研究關注。本學位論文首先針對克服光纖非線性效應的重要技術進行探討和分析,大致內容和新穎點如下:1.主要分析目前OFDM光傳輸網(wǎng)絡存在較高的峰均比(PAPR)問題,探討了一種類似于單載波調制技術的離散傅里葉擴頻(DFT-spread)技術。闡述了該技術是基本原理和系統(tǒng)框架,同時分析了該技術方案的計算復雜度,相比于傳統(tǒng)的OFDM光傳輸系統(tǒng),只是增加了少量的加乘運算;系統(tǒng)增加的計算量相比于節(jié)省的發(fā)射光功率可以忽略為零;最后,建立了相關的VPI仿真實驗對理論推導進行驗證,得到的結果與理論分析相吻合。2.光纖傳輸系統(tǒng)由于受到高PAPR而產(chǎn)生的光纖非線性效應會抑制著系統(tǒng)的誤碼性能。本章節(jié)提出了基于麥克斯韋-玻爾茲曼的一種概率整形(PS)技術,并對此展開研究分析,從概率整形技術的基本原理、算法和實驗探索概率整形對光纖傳輸系統(tǒng)的影響。該方案可以將均勻分布的QAM信號“整形”為近高斯分布,在提高了頻譜效率的同時,降低了信號的PAPR。實驗驗證了150Gbit/s DFT擴頻概率整形光OFDM系統(tǒng)傳輸20千米的BER性能。3.基于概率整形技術的高速光通信系統(tǒng)研究成果大部分都源于經(jīng)典的伯努利-分布匹配算法。除算法本身將引入額外的概率映射開銷外,其與前向糾錯整合的LDPC編碼(概率整形映射之后)還需要引入附加的符號位開銷,由此造成系統(tǒng)開銷的劇增且消耗了有效帶寬資源。針對這一科學問題。本論文的最后一個重要研究內容是基于LDPC編碼的“多對一”映射概率整形技術研究,在不改變傳統(tǒng)光通信系統(tǒng)收發(fā)機中編譯碼結構的條件下,使得系統(tǒng)可實現(xiàn)速率可以更為接近香農極限。
【學位單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.1
【部分圖文】：

-QAM，N=16;（a）IFFT的輸入;（b）IFFT的輸出11

（a）不同入纖功率情況下OOFDM誤碼率曲線圖，（b）不同接受光功率情況下OOFDM誤碼率曲線圖

6QAM星座符號的概率分布
【參考文獻】

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本文編號：2877090