光纖中傳輸?shù)男盘?hào)會(huì)受到衰減、色散和非線性效應(yīng)的影響導(dǎo)致波形或頻譜中包含的信號(hào)失真,可采用特征值通信的方式來(lái)克服色散和非線性效應(yīng)。文章首先使用達(dá)布變換(DT)合成孤子信號(hào)承載信息,通過(guò)對(duì)比非線性傅里葉變換(NFT)中的解析和數(shù)值法,選取合適的方法解調(diào)恢復(fù)信息。然后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)特征值通信方式進(jìn)行了驗(yàn)證,并研究了傳輸過(guò)程中影響特征值的幅度、脈沖持續(xù)時(shí)間和采樣點(diǎn)數(shù)等因素,仿真結(jié)果表明,使用文章所提方法通信距離能達(dá)到2 000 km以上。在此基礎(chǔ)上,文章還對(duì)特征值的選取范圍進(jìn)行優(yōu)化,使得接收端能夠更為準(zhǔn)確地解調(diào)出特征值承載的信息。 

【文章來(lái)源】：光通信研究. 2020年04期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

NFT連續(xù)譜和離散特征值關(guān)系圖

式中:λ*k+1為第k+1個(gè)特征值λk+1的共軛對(duì)稱特征值;φ(t,λk+1)為式(2)的解,該解為一個(gè)2×1的矩陣;φ1和φ2為式(2)解的兩個(gè)分量;φ*2為φ2的共軛對(duì)稱分量。則可以得出,一個(gè)孤子信號(hào)q(t,λ)經(jīng)過(guò)DT可構(gòu)造出一個(gè)新的孤子信號(hào)s(t,λ),s(t,λ)的特征值包含q(t,λ)的特征值加上解φ(t,λk+1)對(duì)應(yīng)的新特征值。因此,可從q(t,λ)=0開(kāi)始遞歸生成具有所需特征值的多孤子信號(hào)。圖2(a)所示為λ=0.5j時(shí)經(jīng)DT后合成的單特征值波形,圖2(b)所示為λ1=0.25j、λ2=0.50j、λ3=0.75j和λ4=j時(shí)合成的4-特征值波形。2 系統(tǒng)模型

從理論上講,光譜域中的4個(gè)自由度都可進(jìn)行調(diào)制,即特征值的虛部產(chǎn)生歸一化的振幅并調(diào)節(jié)脈寬;第2自由度是特征值的實(shí)部,調(diào)節(jié)頻率偏移;第3和4自由度分別是離散譜的相位和振幅,它們分別改變了孤子的相位和位置。本文采用調(diào)制特征值虛部的方式來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸。系統(tǒng)框圖如圖3所示。第1步,建立特征值與發(fā)送碼元的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本文在驗(yàn)證過(guò)程中選取λ1和λ2兩個(gè)特征值,發(fā)送端由純虛數(shù)[8]特征值結(jié)合DT合成傳輸信號(hào),用λ1合成的信號(hào)調(diào)制發(fā)送碼元0,用λ2合成的信號(hào)調(diào)制發(fā)送碼元1。信號(hào)通過(guò)光調(diào)制器產(chǎn)生適合在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)。


本文編號(hào)：2948058