一、DWDM Filter的测量与自动化（论文文献综述）
尤贺[1]（2021）在《柔性直流输电网中高精度光纤光栅温度传感技术研究》文中进行了进一步梳理近年,随着我国电力行业和通信系统成熟稳定的长足发展,柔性直流输电技术（VSC—HVDC）已经逐渐成为电力工程应用中的先进技术。但换流阀中IGBT组件温度过高,导致模块失效的现象屡见不鲜,因此,如何实时监测IGBT组件温度,并对其运行状态做出相应调整是智能电网领域亟待解决的重要问题和研究热点。国内现有的换流阀监测手段较为匮乏,仅限于设备发生故障后的判断,无法实现过程数据的监测、分析,限制了运行设备或关键零部件故障机理的分析。所以,监测柔性直流输电换流阀的核心元件温度状态并及时调整其功耗,对维持系统良好的工作状态和安全可靠运行至关重要。本论文研究了柔性直流输电系统中换流阀温度在线监测的关键技术,依据FBG温度传感原理,研究适用于换流阀温度测量的传感器设计方案,提升测量准确性和时效性。研究MZI型光学梳状滤波器和波分复用解调方案,提出一种衡量滤波器质量的双差值数学模型指标和均匀设计算法。研究结果表明,本项目增强了柔性直流换流阀的可靠性,能够保证电能质量和系统安全性能。论文的主要工作内容和创新点如下:（1）提出一种用于衡量MZI型光学梳状滤波器优劣的度量指标,适用于不同的滤波器结构,该“双差值函数模型”由光学梳状滤波输出曲线与目标方波之间的曲线长差值和光学梳状滤波输出曲线积分与目标方波积分之间的面积差值构成,能够体现输出函数和对应方波函数的相异性,论文中说明了“双差值准则”构建过程,其优于其他度量指标之处,能够提升梳状滤波器的选参效率。（2）提出均匀设计算法求解梳状滤波器参数方案,当进行参数选择时,该方法能够快速、准确解出耦合系数与有效偶和长度乘积、干涉臂长差等参数与最优值。针对复杂、高维的滤波器参数计算问题,基于递归调用思想,进行均匀设计的嵌套,获取更加精准的参数。对光学梳状滤波器进行三种MZI结构的算例分析与波形仿真,并与遗传算法和粒子群算法进行性能对比,研究结果表明均匀设计算法求解参数,得到的梳状波形质量更好,计算效率更高。优化光学梳状滤波器的结构参数,能够有效提高串扰特性、增强信道隔离度和通带平顶度等性能。（3）提出了适用于柔直换流阀温度测量的传感器设计方案,该方案将FBG引入IGBT模块内部后再封装,能够实现集成化直接测量,获取准确的温度实时监测值,具有模块化、小型化、微功耗等优势,解决了电网工程项目中的痛点。研究温度解调原理,搭建光梳滤波器波分复用解调方案,基于C++语言和Qt 5开发平台编写在线测温解调软件,研制工程样机,通过灵敏度,稳定性,抗扰度测试,在对托平台和高温条件下验证了系统的可行性,为柔直系统换流阀的在线监测提供了一种新方法。
雷子彤[2]（2021）在《基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元设计与实现》文中研究指明随着计算机、通信、定位导航、天文观测等技术的飞速发展,众多领域对高精度时间同步技术提出了更高的要求。时间同步技术的实现途径有网络、短波、长波、卫星、光纤等,其中光纤具有稳定、低损耗、受环境影响小的特点,是时间同步准确度与稳定度最高的实现途径。光纤时间同步的常用方法有单向同步法,Round-Trip法、双向同步法,其中双向同步法通过双向传输抵消诸多环境因素影响,可以取得良好的同步效果,同时保证了远端具有独立的时间基准。对于光纤双向时间同步系统,需要全天候的实时比对来保证时间同步系统运行良好,因此需要稳定运行的控制检测单元。针对以上情况,本论文设计并实现了基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元,该单元完成了光纤时间同步系统的双向对比算法,并在此过程中处理了信号串扰、数据错误等问题,针对时间同步波动较大的问题,提出了 Kalman滤波时间同步优化算法来提升时间同步稳定性。论文具体内容如下:（1）设计实现了光纤时间同步双向对比控制检测单元,完成了实时仪器通信、数据收发与处理、前面板、软中断控制等功能。在此过程中,论文分析了系统中存在的问题,如系统中断报错问题、信号丢失与串扰问题、数据错误问题,并对以上问题进行解决。最终论文在1600km光纤链路条件下成功运行双向对比算法,实现了近远端时间同步,其时间差均值为40.90ps,标准差为59.17ps。（2）使用Kalman滤波算法对控制检测单元进行优化。本论文研究了时间同步数据,发现单元的中间量与调整量存在白噪声带来的误差,导致时间同步稳定性较差,因此选择使用Kalman滤波器来滤除噪声。论文探究了 Kalman滤波器的多种使用方式,分别对中间量、调整量、中间量与调整量进行滤波,实验证明第三种方案优化效果最佳,在1600km光纤链路条件下,时间差均值为20.88ps,标准差为28.08ps。综上所述,本论文完成了基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元,并在1600km的光纤链路条件下验证成功。论文研究了 Kalman滤波时间同步优化算法,大大提升了时间同步的稳定性。
尹雄[3]（2021）在《面向微波光子接收前端的波长自动跟踪技术》文中研究指明信息化战争时代,电磁脉冲攻击逐渐成为最重要的作战方式之一,射频接收前端作为雷达、通信、测控等系统的核心组成部分,极易受到强电磁脉冲武器的攻击,而与之相应的电磁安全防护技术的发展却不太理想;将微波光子技术用于射频接收前端的架构中,提出全介质微波光子接收前端,使接收前端不仅有着大带宽和高速信息处理及传输能力等优点,还具有对高能电磁攻击完全免疫的特性;但是微波光子接收前端中的关键器件微环谐振器的谐振波长极易受到环境温度干扰而发生漂移,激光工作波长会与微环谐振波长失配,导致前端系统无法正常工作,针对激光工作波长与微环谐振波长如何保持匹配的需求,本文提出了一种微波光子接收前端工作波长自动跟踪技术,主要研究工作如下:（1）在对微环谐振器工作原理分析的基础上,建立了微环谐振器光波导结构模型,对微环谐振波长和自由光谱范围的温度敏感性进行了仿真,其中微环谐振波长随温度的变化率是1.47pm/℃,自由光谱范围随温度的变化率是-0.16MHz/℃。并对微环谐振波长和自由光谱范围发生漂移后对前端系统的具体影响进行分析,表明前端中应用波长自动跟踪技术的必要性。（2）工作波长自动跟踪技术包括两个核心,即如何调谐激光波长以及激光波长应该调谐的方向,针对如何调谐激光波长给出了基于光注入锁定技术来实现连续微量波长调谐的解决方案,针对激光波长调谐的方向提出了基于PID算法的提取误差信号的方法,并设计和制作了相关的硬件电路。（3）完成了连续微量波长可调激光源的性能测试,激光源最终的调谐范围可以达到3GHz;这样的激光源在光源质量、步进、响应速度等方面有很大优势。为了验证波长自动跟踪技术的可行性,利用光纤布拉格光栅代替微环谐振器,完成了对波长自动跟踪系统的初步测试,实验结果证明该方法能实现激光波长与最佳工作点匹配,控制误差比较小,系统性能良好,波长自动跟踪技术有望用于全介质微波光子接收前端中。
刘大建[4]（2021）在《高性能硅光滤波器及其应用研究》文中研究指明当前,新一轮科技革命和产业变革在全球持续深入发展,各领域对网络的依赖不断增强,作为其核心支撑的光通信系统、数据中心面临重大挑战。硅基光电子芯片凭借其CMOS兼容、低成本、小尺寸等独特优势,而备受关注。硅光滤波器是其最重要的元件之一,作为关键器件在波分复用和光谱传感等领域被广泛应用。本文围绕高性能硅光滤波器及其应用为主题开展研究。本文首先介绍了集成光学的发展、硅光的优势及其在光通信、光传感等领域的典型应用。之后,本文概述了硅光滤波器的研究现状和发展需求,并对片上硅波导单元器件的仿真设计和测试流程及装置做了简要介绍。其次,本文针对如何获得超大自由频谱范围（FSR）的微环（MRR）滤波器做了深入研究。首先,本文提出了基于多模弯曲波导和弯曲耦合结构的单环滤波器,引入多模弯曲波导以降低弯曲损耗,并优化弯曲耦合结构以调控模式,实现的亚微米尺寸微环滤波器FSR高达93nm,是迄今为止报道的最大值。在此基础上,还进一步提出了基于高阶绝热渐变椭圆环（AEM）的高阶环滤波器,通过引入宽度和曲率均绝热渐变的椭圆环以实现超紧凑微腔,引入弯曲耦合结构以获得所需耦合,实验表明该高阶环滤波器FSR达37nm,为目前报道的高阶MRR的最大纪录。第三,基于多模波导光栅（MWG）,本文研制了两种新型硅光滤波器。首先,针对新通信窗口、重要传感波段—2μm波段,本文首次提出并实现了基于MWG的插分型滤波器,验证的2μm硅光滤波器具有低损耗（～1dB）、高边模抑制比（>20dB）、带宽灵活可调（6～26nm）等优异性能。另外,还提出了一种基于双光栅的偏振不敏感滤波器,该滤波器由一个双偏振模式解复用器和双光栅（包括三角形MWG和矩形MWG）组成,通过巧妙的结构设计和偏振调控以实现偏振不敏感特性,并引入特殊的三角形MWG以减少反射并抑制FP共振,实现了带宽～10nm、FSR不限的偏振不敏感滤波器。第四,基于级联MWG结构,通过调控各MWG光谱特性,本文研制了多种多通道波分复用器,包括四通道粗波分复用器（CWDM）、单纤三向复用器（Triplexer）和单纤四向复用器（Quadplexer）。利用MWG滤波器光谱调控的极高灵活性和扩展性,实现了各类复用器波长、带宽各异的要求;采用切趾技术以降低串扰,并引入了渐变光栅和弯曲波导来抑制FP共振以进一步降低串扰。实验结果表明,各复用器均获得了低损耗、低串扰和平坦响应的高性能特性,且均符合国际标准要求。特别地,对于Quadplexer稀疏的通道波长和不均匀的带宽要求,在其它波导结构滤波器难以实现的情况下,本文多波长、多通道协同设计优化了 MWG的结构及光谱特性,首次在片上实现了高性能Quadplexer。总而言之,在高性能硅光滤波器及其应用方面,本文对基于MRR和MWG的滤波器做了深入且系统的研究,并成功研制了多种高性能的硅光滤波器,为今后大规模的硅光链路系统的集成提供了重要的基石。
舒亮[5]（2021）在《大容量低成本城域光网络关键技术研究》文中研究说明随着新型大带宽低时延业务的飞速发展,互联网内容供应商、云服务商和网络运营商越来越多地将数据中心建设在用户所在的城市周围,这使得城域光网络逐渐成为全球流量的主要承载网络。在城域光网络容量需求急剧增长的同时,由于“提速降费”的国家政策,各大运营商的收入增长速度难以匹配成本支出的增长。因此,如何实现低成本的大容量城域光网络将成为城域网研究中的重点问题。大容量低成本城域光网络的实现依赖于低成本的高速传输和智能管控技术。低成本直接检测传输系统中的链路损伤补偿是短距城域数据中心互联（DCI）网络面临的主要挑战;而长距城域核心网则面临低冗余弹性光网络的智能管控挑战。针对大容量低成本城域光网络面临的上述挑战,论文围绕城域直接检测传输技术和城域光网络软故障诊断技术进行研究,主要创新成果如下:1.城域直接检测传输系统非线性补偿技术研究a)色散与信号-信号拍频干扰（SSBI）是限制直接检测传输系统容量距离积的首要链路损伤。论文设计了基于低成本双驱马赫增德尔调制器（DD-MZM）和克拉莫-克若尼（KK）检测的单边带（SSB）4电平脉冲幅度调制（PAM4）信号传输方案。112Gbps80km SSB-PAM4直接检测传输实验表明,该方案能有效减少光纤色散的影响并减少87%的均衡器复杂度,从而进一步降低城域DCI直接检测传输技术的硬件成本和算法复杂度。b)电放大器饱和效应、调制器非线性和光纤非线性会严重限制高阶调制格式的传输性能。论文提出了一种适用于16进制正交幅度调制（16QAM）直接检测传输系统非线性补偿的I/QVolterra滤波器（VF）,并基于l1正则化和再训练的方法实现了一个稀疏的I/Q VF。在112Gbps 16QAM直接检测传输实验中,I/Q VF将最大传输距离从480km扩展到960km,容量距离积达到国际先进水平。在960km传输时,稀疏I/Q VF在保证误码率不受影响的情况下将计算复杂度减少了 58%。与传统的I/Q实值线性滤波器相比,所提出的I/QVF能够显着提升系统非线性容忍度,从而有效地扩展直接检测传输技术的应用场景,进一步降低城域光网络的成本。2.城域直接检测传输系统低分辨率数模转换器（DAC）量化噪声补偿技术研究低分辨率DAC有助于降低光模块的成本、尺寸和功耗,但是会面临大量化噪声的挑战。论文对削峰（Clipping）、数字分辨率增强（DRE）和误差反馈噪声整形（EFNS）这三种低分辨率DAC量化噪声补偿技术在城域直接检测系统中的应用进行了详尽的仿真和实验分析。结果表明,DRE和EFNS均能够使4位DAC具有和8位DAC相近的传输性能。与DRE相比,EFNS具有更低的计算复杂度和处理时延,而且不需要提供信道响应,因而更加适用于低时延、低功耗的城域直接检测传输系统。这部分的工作能够为城域低分辨率直接检测传输系统的设计提供重要参考,并降低发射端的硬件成本、尺寸和功耗。3.城域低冗余弹性光网络软故障诊断技术研究低冗余弹性光网络是城域核心网发展的必然趋势,而软故障诊断是保障低冗余弹性光网络可靠性的关键技术。论文首次提出了一种适用于数字谱的基于谱面积的特征提取方法和一种低复杂度的双阶软故障检测和识别框架。该方法充分考虑了常见软故障对信号谱对称性、功率和信噪比的影响,能够在保证模型性能的情况下有效地减少模型输入特征。双阶软故障检测方案充分利用光网络软故障的低频性来降低整体硬件的监测和处理成本,在考虑三种软故障的实验系统中,双阶软故障检测结构减少了 61.6%的数字谱提取数目,并实现了 0.42%的假正率（FPR）和1.47%的假负率（FNR）。基于支持向量机（SVM）的软故障识别模块实现了 99.55%的识别精度。基于数字谱的软故障诊断技术性能达到了国际先进水平,在保障诊断性能的同时还显着降低了硬件监测和处理成本,将有助于低成本地实现城域光网络的智能管控。
李景文[6]（2021）在《高速四通道光纤FP腔传感信号解调系统研究与软件实现》文中指出在高压变电设备的放电检测、航空发动机结构无损检测等领域的超声波探测应用中,往往要求超声波传感器需要具备体积小、质量轻、前置无源、抗电磁干扰、耐高温高压的特性。本论文针对光纤MOEMS（Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems）超声传感器的信号解调需求,研究了一种基于光纤EFPI（Extrinsic FabryPerot Interferomter）传感器的高速四通道光纤FP腔传感信号解调系统,完成了系统硬软件的设计与开发,并且对系统的解调性能进行了实验研究与分析。本文所研究的光纤EFPI传感器高速多通道解调系统是将FPGA和虚拟仪器技术相结合,实现了一种响应带宽大、线性度好、信噪比高的四通道超声波探测方案。该系统可以对采用空气耦合与接触耦合的两种光纤EFPI超声传感器实现有效的信号采集和解调,系统可适应于多种超声波探测的应用需求。本论文的主要研究内容如下:（1）论文探究了膜片式光纤EFPI传感器结构与工作原理。本课题基于光纤F-P（Fabry-Perot）双光束干涉原理,采用微米级厚度MEMS硅基薄膜,与光纤端面形成法珀干涉腔,利用光纤法珀干涉腔的腔长变化去实现对外界超声波信号的感测。本论文研究中传感器的设计腔长为250μm,干涉光谱的自由光谱范围为4.8nm时,干涉条纹对比度达到38d B以上。（2）针对于基于MEMS薄膜的光纤EFPI传感器,本论文采用了三波长自适应解调算法。该算法利用三个波长信号互为2π/3的相位差关系,自适应地选择处于线性工作区域内的信号光波长作为传感器的解调工作波长。有效地解决了传感器在实际使用中环境温度变化与低频扰动导致的解调工作点漂移问题。（3）设计和构建了基于光纤EFPI传感器的高速四通道光纤FP腔传感信号解调硬件系统。包括了解调光学系统的设计,光源、探测器、波分复用器等关键光学器件的选型,高速四通道数据采集卡的设计与研制。成功搭建了性能稳定的高速四通道光纤FP腔传感信号解调硬件系统,实现了一套可实用化的四通道超声波探测工程样机。（4）基于LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering）平台设计实现了与高速四通道光纤FP腔传感信号解调硬件系统相匹配的上位机软件。完成了软件采集控制、波形显示、数据存储、数据格式转换、测试报告生成等功能模块的开发,并且实现了可人机交互操作光纤超声波传感器信号解调系统软件界面。（5）基于实验搭建的高速四通道光纤FP腔传感信号解调硬件及软件系统,本课题针对空气耦合、接触耦合两种耦合方式的光纤超声波传感器探测进行了性能测试。其中在接触式耦合超声传感测试中,在压电超声驱动器的激励下,系统信噪比达到61d B以上,并且输出信号具有良好的线性响应及通道一致性。课题还采用了铝合金薄板样品,对金属薄板中的超声兰姆波探测进行了实验探究,系统有效探测到了包络清晰的超声兰姆波信号,该实验结果也初步验证了本系统应用于金属或其它复合材料结构无损检测的可行性。
程楚玉[7]（2021）在《双光梳测距系统测距性能仿真分析及其实验研究》文中进行了进一步梳理快速、实时、高精度的距离测量是卫星编队飞行、大尺寸装备制造和引力波探测等领域的关键技术。飞秒光频梳具有超宽光谱范围、超窄脉冲宽度以及超稳脉冲序列间隔的特点,不仅可以利用时域的周期脉冲实现大尺度范围的飞行时间测距,还可以利用频域的相干谱线获得高精度的干涉信息,在大尺度、高精度的绝对距离测量领域能够充分发挥其优势。在众多利用光频梳作为光源的测距技术路线中,双光梳测距法采用一对相位锁定、具有微小重复频率差的光梳分别作为信号光和本振光,通过异步光学采样的方式,将两光梳间的互相关干涉图在射频呈现,无需任何机械、电子扫描装置来人为调整信号光和本振光之间的脉冲对准即可快速实现大测量范围的高精度距离测量。因而双光梳测距法成为近十年来国内外研究热点。双光梳测距法测得的目标距离实则为信号光和参考光之间的光程差。应用于自由空间时,光梳特有的宽光谱特性必然会使得测量结果受到大气环境的影响;同时和系统参数也密切相关。本论文围绕此问题,首先详细呈现了双光梳测距的理论模型;其次细致分析了所测目标距离和系统参数及大气环境要素的关系,并人为加入不同噪声类型（时间、频率、相位等）来模拟现实测量中的噪声,通过后续软件信号处理对测量结果予以校正;最后建立了一套双光梳实验演示系统,验证了系统的测距能力。本论文主要研究内容分为以下几个部分:1)研究了双光梳测距系统相关的理论基础。这一部分首先分别从时域及频域角度出发给出了光频梳的理论模型,并证明两者满足傅里叶变换关系,具有等效性;其次详细论述了双光梳异步光采样原理,推导了双光梳测量结果和系统参数的设置以及大气环境要素的关系;最后,阐述了软件上的噪声纠错技术原理。2)对双光梳测距系统进行了详细仿真模拟。这一部分利用matlab数值仿真分析了系统参数和大气环境要素对系统测量结果的影响。系统参数包括重复频率、重复频率差、重频差的抖动、带宽、带宽内光谱形状、两光梳间相对线宽、载波包络频移抖动;大气环境要素包括温度、湿度和大气压等。仿真结果表明:随着重复频率的增大,重频抖动对测距结果的影响将减小;本振光（LO）和信号光（SIG）的重频差越小,射频干涉图的周期越长,干涉图越精细,从而更有利于峰值位置的提取,进而提高测距精度;光学带通滤光片（BPF）带宽的增加对测距精度影响不大;BPF带宽内的光谱形状对测距精度的影响不大;随着两光梳间相对线宽的增大,测距精度逐渐降低;载波包络频移对射频干涉图的形状有一定影响,但经包络拟合后对目标光程漂移的影响不大;大气环境温度抖动对测量距离的影响为1μm/（m?℃）;大气压强抖动对测量距离的影响为2.6μm/（m?k Pa）;大气湿度对测距的影响较小。除此以外,利用纠错算法,对人为加入的时间、频率、相位噪声予以校正,经过校正后系统的测距精度提高了2×105倍。3)开展了双光梳测距系统实验。利用两台自由运转重复频率有一定差异的光梳建立了一套双光梳测距实验验证系统,详细介绍了实验装置的参数设置。在双光梳自由运转、且重频差抖动在约10Hz范围的情况下,得到的测距精度为10微米量级;论文对实验结果进行了详细分析。本文的研究工作从理论分析,到仿真模拟,再到最后的实验验证。从理论上较全面掌握了影响双光梳测距系统测量结果的各个因素,从实验上验证了双光梳测距系统的测距能力。论文所得研究结论及研究方法为双光梳实验系统走出实验室、走向实际应用奠定了一定基础。
李隆胜[8]（2020）在《面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术》文中研究说明2018年,3GPP Release 15的冻结标志着第一个可商用的5G标准正式确立。随后,于2020年冻结的Release 16进一步丰富了5G应用场景,加快了全球5G部署进程。传统分布式无线接入网（D-RAN）基于宏基站组网,基站具有完整的基带处理功能。为节省无线接入网建设与运维成本,5G独立组网对集中化无线接入网架构（C-RAN）进行了重构,基带处理功能被解耦并分配到中央单元（CU）、分布单元（DU）和射频单元（RU）,其中DU与RU之间的数据传输由光纤前传链路（fronthaul）承载。“5G部署,承载先行”,前传需提供大容量、高谱效率、低时延与高保真的传输性能且保持低成本,是5G组网中极具挑战的关键环节。前传解决方案可分为基于通用公共无线接口（CPRI）或演进版CPRI（e CPRI）的数字传输、模拟光载无线电（Ro F）传输以及数字模拟集成传输三类技术。本文围绕前传传输性能需求,针对上述三类前传技术方向开展了研究,其关键问题、主要学术贡献及创新点如下:一、面向CPRI数字前传的跃变四电平幅度调制技术基于下一代无源光网络（NG-PON）承载的CPRI链路中,低成本、低带宽器件的使用会造成高带宽信号的畸变,且PAM4等高阶调制格式的引入也会导致链路抗噪声能力降低。CPRI对传输链路的10-12误码率要求给NG-PON带来了巨大的挑战。本文提出了跃变四电平幅度调制（T-PAM4）的光调制格式以提升高速PON传输的可靠性与功率预算并满足CPRI的严苛误码率要求。T-PAM4符号由工作在2倍过采样的数模转换器（DAC）结合特殊设计的电平映射产生,接收端基于2倍过采样对T-PAM4进行二维判决以提升信号的抗噪声性能。实验验证了T-PAM4相较PAM4有5-d B的灵敏度提升。此外,该方案具有较低的硬件实现成本与计算复杂度。二、面向e CPRI数字前传的弹性量化技术相较于CPRI标准,5G前传最新标准e CPRI中传输的数据主要为量化后的频域无线IQ信号,具有更低的带宽开销。然而,采用e CPRI将导致前传数据量随无线网络负载的波动而动态变化。在满足前传峰值请求速率的前提下,过大的负载波动将导致前传带宽部署的冗余,影响了传输效率。此外,无线信道具有时变与频率选择性的功率衰落,加剧了上行IQ信号的量化噪声。针对以上问题,本文进行了如下研究:1)理论分析了频域IQ信号量化后的数据冗余度,提出了一种新型的弹性量化精度方案以缓解e CPRI前传流量的动态特性,减少冗余带宽部署。利用e CPRI功能划分的优势,该方案根据IQ信号的无线信号质量与前传实时负载,自适应地调整IQ信号的量化精度。本工作主要贡献为搭设了符合3GPP标准的无线接入仿真系统,其结果为方案的实际应用提供了可靠的参考价值。系统实现了Low-MAC层与物理层基带功能及无线信道的传输,实验实现了前传IQ信号数据通过光链路的传输。结果表明仅以满载时牺牲1.2～1.9%的终端速率为代价,方案降低了～40%的前传峰值速率,提升了传输效率并节约了链路带宽。此外,本方案基于5G前传广泛部署的e CPRI,比基于CPRI的传输与压缩技术更具实际应用价值。2)理论分析了无线信道衰落对e CPRI前传量化噪声的影响,并据此提出了利用无线系统已有的信道估计结果或解调参考信号对IQ信号进行补偿的方案。该方案在低计算复杂度的基础上能够抑制前传量化噪声高达6.5 d B,可显着提升e CPRI对无线信号的保真度,该效果优于现有针对CPRI的时域补偿方案。三、基于模拟前传的片段时分复用传输技术相较于数字前传,模拟Ro F前传具有更高的传输谱效率。将多路无线IQ信号合并为单路高速模拟信号的复用技术是模拟前传中的关键问题,其中低复杂度的模拟TDM技术是备受业界青睐的候选方案。综合考虑5G多天线（MIMO）场景与低时延要求,TDM方案可采用MIMO信号采样点交织排列的技术以缩短复用时延。该技术依靠大量保护间隔时隙和变频结构来消除光纤传输后采样点间的干扰,分别导致链路传输效率的下降和复杂度上升。本文相应工作如下:1)理论分析了模拟TDM光纤传输对MIMO信号损伤,并针对MIMO交织TDM中采用过多保护时隙导致传输带宽浪费的问题,提出以信号片段为时分复用粒度的改进方案（Se-TDM）。该方案拥有低复杂度的系统结构,在传输谱效率与时延性能间取得平衡。在等效162-Gbps CPRI速率的模拟TDM传输实验中,该方案将传输谱效率提升21%,且支持的QAM阶数从64提升至256。2)提出了一种无变频操作的MIMO交织方案,进一步简化了前传复用结构,并通过理论分析和实验证明了该方案能够实现相同于现有技术的干扰消除效果。该方案直接复用基带IQ信号,更易于减小复用后的信号带宽,提升频谱效率。四、面向数字模拟集成传输的频谱零点填充技术单波长集成共传数字、模拟信号能够实现二者优势互补。集成传输面临硬件结构复杂、谱效率低和信号参数不兼容行业标准等问题。为此,本文开展如下研究:提出了频谱零点填充的集成传输方案,其创新点在于利用56-Gbps PAM4信号在28 GHz处固有的频谱零点,插入5G毫米波射频信号以实现无频谱间隔的高谱效率集成传输;方案中数字信号只需低成本低精度DAC产生,且数字和模拟射频信号分别遵从NG-EPON和5G标准;理论推导了光纤色散对集成传输系统中模拟射频信号质量的影响,并实验演示了频段选择策略以最大化模拟信号传输带宽;基于首次提出的发射机结构,实现了56-Gbps PAM4叠加10×400-MHz模拟射频信号的25-km传输,为目前报道的强度调制直检集成传输方案中最高的容量。综上所述,本文通过理论分析、仿真与实验验证对前传传输中的关键技术开展了一系列研究,为促进光纤承载的5G移动前传演进提供可行的参考方案。
刘慧[9]（2020）在《量子密钥分发系统中若干非对称问题的实验研究》文中进行了进一步梳理在21世纪的今天,信息安全的重要性是毋庸置疑的,然而当前广泛使用的经典密码学,其安全性正面临着巨大的威胁。与安全性基于计算复杂度高的数论难题的经典密码学不同,量子密钥分发（Quantum key distribution,QKD）能够提供理论上无条件安全的密钥传输,其安全性由量子力学的基本原理保证,任何窃听行为都将因引入可观测的错误而暴露。自从QKD的第一个协议BB84协议在1984年IEEE计算机科学技术大会上被提出以来,此后三十余年,QKD备受关注,无论是在理论上还是实验上都得到了充足的发展机会。但现实与理论仍然存在巨大的鸿沟需要跨越。QKD实际系统由于各方面的不完美而不断制约其实用化进程。本论文围绕量子密钥分发实用化这一主题,介绍了作者在博士期间的研究成果,主要包括实验参数非对称问题下的QKD方案及双场量子密钥分发协议（TF-QKD）的实验研究。具体的,本文介绍了利用清华大学王向斌理论小组2016年提出的联合考虑不同基矢制备测量结果的四强度诱骗态方案,设计并实现的第一个基矢探测效率非对称情况下的高效BB84实验,该实验不仅实现了基矢探测效率非对称情况下成码率性能的大幅度提升,还剔除了基矢探测器效率对称的不合理假设,使得量子密钥分发协议更为实用化。此外,本文介绍了能够免除所有探测端攻击的方案——测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）协议。并介绍我们根据加拿大多伦多大学Hoi-Kwong Lo小组提出的七强度诱骗态方案,实现的第一个路径非对称条件下的高效MDI-QKD实验。该项工作同时验证MDI-QKD网络中用户可便捷的动态接入网络或离开网络的可行性,进一步推进量子密钥分发网络实用化。最后,本文介绍了 TF-QKD协议与其关键实施技术。介绍我们根据此类协议的特点搭建的高速、高性能、高稳定的实验系统,讨论了整体系统性能影响因素及优化方案。在此基础上,介绍我们利用激光器注入锁定技术及相位后选择等方法,实现的超过500 km光纤传输距离的QKD实验工作。该项工作对未来远距离传输QKD具有重要意义。
吕宏伟[10]（2020）在《基于人工智能的多路高速光信号频谱分析技术及应用》文中进行了进一步梳理由于各种互联网新兴业务的不断兴起和发展,光通信系统在满足不断增长的用户数量和每个用户消耗的带宽需求中显示了不可替代的作用。目前光网络正朝着频谱栅格弹性可变、调制格式复杂多样、传输速率动态可调的方向发展,这对传统的光性能监测技术提出了新的挑战。目前人工智能技术已广泛被应用于光通信中,以解决现有光通信系统灵活性和自适应性不足的问题。其中基于人工智能的光性能监测方法大多是经过光电探测后对时域信号波形进行分析与处理。在光通信系统中除了时域信号波形之外,频域光谱数据也同样包含了丰富的光信号和系统性能的信息,因此光谱分析是进行光信号处理与光性能监测的重要研究内容。然而,目前在光通信系统中,基于人工智能的光谱分析技术尚未得到广泛关注与深入研究。随着灵活动态光网络的发展,基于人工智能的光谱分析技术具有重要的研究价值和应用潜力。本论文围绕基于机器学习算法和深度学习算法的光谱分析技术展开研究,提出并验证了两个解决技术方案。本论文的主要创新点如下所述:第一,针对传统的光谱仪中光谱分析算法不灵活、不同参数需要不同算法分析且复杂度较高的问题,提出了一种基于机器学习的多功能单波长光谱分析方案,在进行光谱的常规参数分析外,还可以对分析光信号受到滤波器级联及中心频率偏移的损伤,并对损伤程度进行估计。通过仿真分析与实验验证,证明基于支持向量机的多功能单波长光谱分析技术的可行性,包括光信噪比估计、中心波长识别、带宽识别,此外还可以进行滤波器级联以及中心频率偏移损伤诊断、并对损伤程度进行估计。传统的光谱分析算法,仅分析一种参数时可能就需要多种算法,这需要很大的计算量。例如用插值法计算光信噪比时其复杂度为O[3（n/2）],分析多个参数时其复杂度是每个算法复杂度的和,这个值很大,而支持向量机可以同时分析多个参数,且其复杂度仅为O（nn sv+nsv 3）,其中n为采样点数,nsv为支持向量,其数量较少,且在支持向量机进行多个参数估计时,与n无关,这极大的降低了光谱分析算法的复杂度,比传统的算法更加灵活且功能更加丰富。第二,针对传统算法只能同时对单个信道的单个参数进行分析以及上述基于支持向量机的多功能单波长光谱分析算法只能同时对单个信道的多个参数进行分析的问题,这显然无法适应未来频谱栅格弹性可变、调制格式复杂多样的、传输速率动态可变的弹性光网络,因此在上述方案只能对单信道光谱同时进行多个参数分析的基础上,提出了一种基于目标检测的多信道弹性光谱分析方案,并分别搭建了仿真分析平台和实验分析平台。仿真和实验结果表明,该方案可以通过光谱同时监测多个信道的光信噪比、带宽、中心波长和调制格式。此外,由于目标检测算法是基于图像进行分析的,经过验证表明,将二维光谱数据转化为图像数据可以极大的节省内存空间,本论文中将仿真数据转为图像数据节省了 9倍存储空间,将实验数据转为图像数据节省了 2.5倍存储空间,对传统的针对二维光谱进行分析比较浪费内存空间的缺点也是一个改进。
二、DWDM Filter的测量与自动化（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、DWDM Filter的测量与自动化（论文提纲范文）
（1）柔性直流输电网中高精度光纤光栅温度传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柔性直流输电网中换流阀温度监测与故障诊断 |
| 1.2.2 传感系统中光学梳状滤波器 |
| 1.2.3 数学理论与算法的相关研究 |
| 1.3 论文的主要工作内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第二章 光学梳状滤波器的双差值函数模型方法 |
| 2.1 马赫曾德尔干涉仪梳状滤波器理论 |
| 2.1.1 耦合模传输方程 |
| 2.1.2 光纤梳状滤波器工作原理 |
| 2.1.3 光学梳状滤波器实现方法 |
| 2.2 光学梳状滤波器输出波形 |
| 2.2.1 梳状波形傅里叶分析 |
| 2.2.2 性能参量与技术指标 |
| 2.3 光学梳状滤波器的双差值函数模型 |
| 2.3.1 双差值函数的构造原理 |
| 2.3.2 双差值函数的几何意义 |
| 2.3.3 双差值函数的收敛性证明 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 均匀设计理论求解光学梳状滤波器参数方案 |
| 3.1 基于均匀设计求解光学梳状滤波器最佳参数的方法 |
| 3.1.1 均匀设计简介与优点 |
| 3.1.2 均匀设计表的构造与实现 |
| 3.2 均匀设计求解光梳滤波器参数算法 |
| 3.2.1 均匀设计算法求解步骤 |
| 3.2.2 均匀设计优化滤波器算例 |
| 3.3 算法性能分析 |
| 3.4 梳状滤波器波分复用解调方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 适用于柔直换流阀温度测量的传感器设计方案 |
| 4.1 光纤光栅传感原理 |
| 4.2 传感器温度标定 |
| 4.3 适用于换流阀温度测量的传感器设计 |
| 4.3.1 IGBT热设计和温度参数 |
| 4.3.2 散热器温度仿真与工程校验 |
| 4.3.3 温度传感器的封装方案 |
| 4.3.4 封装后模块性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 在线测温系统的硬、软件实现方案和数据分析 |
| 5.1 在线测温解调仪方案 |
| 5.1.1 软件设计 |
| 5.1.2 硬件设计 |
| 5.1.3 样机研制 |
| 5.2 远程在线换流阀测温系统 |
| 5.2.1 系统测试与运行 |
| 5.2.2 温度监测结果与数据分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（2）基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 光纤时间同步技术研究现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 时间同步系统与方法 |
| 2.1 时间测量基本概念 |
| 2.1.1 准确度 |
| 2.1.2 稳定度 |
| 2.1.3 时间间隔计数器 |
| 2.2 时间同步系统 |
| 2.2.1 短波时间同步 |
| 2.2.2 长波时间同步 |
| 2.2.3 网络时间同步 |
| 2.2.4 卫星时间同步 |
| 2.2.5 光纤时间同步 |
| 2.3 时间同步基本方法与原理 |
| 2.3.1 搬运钟法 |
| 2.3.2 单向时间同步法 |
| 2.3.3 Round-Trip法 |
| 2.3.4 双向对比时间同步法 |
| 2.4 时间同步性能评估方法 |
| 2.4.1 搬运钟法 |
| 2.4.2 自外差比对法 |
| 2.4.3 双系统法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元需求分析 |
| 3.1 基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元总体需求分析 |
| 3.2 基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元模块需求分析 |
| 3.2.1 数据收发处理模块需求分析 |
| 3.2.2 软中断模块需求分析 |
| 3.2.3 前面板模块需求分析 |
| 3.2.4 时间同步优化算法需求分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元设计与实现 |
| 4.1 基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元总体设计与实现 |
| 4.2 基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元模块设计与实现 |
| 4.2.1 数据收发处理模块设计与实现 |
| 4.2.2 软中断模块设计与实现 |
| 4.2.3 前面板模块设计与实现 |
| 4.2.4 时间同步优化算法模块设计与实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元测试研究 |
| 5.1 电背靠背时间同步双向对比测试 |
| 5.1.1 信号发生器与时间间隔计数器测试 |
| 5.1.2 电背靠背时间同步双向对比测试 |
| 5.1.3 电背靠背Kalman滤波时间同步优化算法测试 |
| 5.2 1600km光纤时间同步双向对比测试 |
| 5.2.1 1600km光纤时间同步双向对比测试 |
| 5.2.2 1600km光纤Kalman滤波时间同步优化算法测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 缩略词对照表 |
| 致谢 |
（3）面向微波光子接收前端的波长自动跟踪技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 微波光子接收前端技术的发展背景 |
| 1.2 全介质微波光子接收前端架构 |
| 1.3 微环谐振器波长锁定研究现状 |
| 1.4 本文主要结构 |
| 2 微环温度敏感性分析 |
| 2.1 微环工作原理 |
| 2.2 微环谐振器性能参数 |
| 2.2.1 自由光谱范围 |
| 2.2.2 Q值 |
| 2.2.3 消光比 |
| 2.2.4 半高全宽 |
| 2.3 微环谐振波长随温度变化情况 |
| 2.4 微环FSR随温度变化情况 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 波长自动跟踪技术 |
| 3.1 波长自动跟踪技术原理概述 |
| 3.2 连续微量波长调谐解决方案 |
| 3.3 误差信号的提取 |
| 3.3.1 PID控制算法 |
| 3.3.2 硬件实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 波长自动跟踪实验 |
| 4.1 实验方案 |
| 4.2 连续微量波长可调激光源 |
| 4.2.1 级联DWDM光学滤波 |
| 4.2.2 连续微量波长可调激光源测试 |
| 4.3 波长自动跟踪系统整体性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）高性能硅光滤波器及其应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 硅基光电子学 |
| 1.2 硅光滤波器概述 |
| 1.2.1 基于马赫-曾德干涉仪的硅光滤波器 |
| 1.2.2 基于微环谐振器的硅光滤波器 |
| 1.2.3 基于波导布拉格光栅的硅光滤波器 |
| 1.2.4 基于阵列波导光栅的硅光滤波器 |
| 1.2.5 总结 |
| 1.3 本论文主要内容及创新点 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 主要创新点 |
| 2 硅基集成光电子器件的理论仿真、制备和测试 |
| 2.1 硅波导光学仿真 |
| 2.1.1 硅波导模式理论 |
| 2.1.2 硅波导模式计算 |
| 2.1.3 硅波导的光场传输计算 |
| 2.2 硅基光电子器件的制备 |
| 2.3 硅基光电子器件的测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于微环谐振器的硅光滤波器 |
| 3.1 微环谐振器的基本原理 |
| 3.1.1 全通型微环谐振器 |
| 3.1.2 插分型微环谐振器 |
| 3.2 具有超大自由频谱范围的插分型单环滤波器 |
| 3.2.1 结构和设计 |
| 3.2.2 制备和测试 |
| 3.2.3 结果和分析 |
| 3.3 具有超大自由频谱范围的平顶型高阶环滤波器 |
| 3.3.1 结构和设计 |
| 3.3.2 制作和测试 |
| 3.3.3 结果和分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于波导布拉格光栅的硅光滤波器 |
| 4.1 波导布拉格光栅滤波器的基本原理 |
| 4.2 2 μm波段的硅基多模波导光栅滤波器 |
| 4.2.1 结构和设计 |
| 4.2.2 制备和测试 |
| 4.2.3 结果和分析 |
| 4.3 基于双光栅的偏振不敏感光学滤波器 |
| 4.3.1 结构和设计 |
| 4.3.2 制备和测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于级联多模波导光栅的多通道波分复用器 |
| 5.1 面向短距通信的四通道粗波分复用器 |
| 5.1.1 结构和设计 |
| 5.1.2 加工和测试 |
| 5.1.3 结果和分析 |
| 5.2 面向无源光网络的硅基单纤三向复用器 |
| 5.2.1 结构和设计 |
| 5.2.2 制作和测试 |
| 5.2.3 结果和分析 |
| 5.3 面向无源光网络融合升级的硅基单纤四向复用器 |
| 5.3.1 结构和设计 |
| 5.3.2 制备和测试 |
| 5.3.3 结果和分析 |
| 5.3.4 总结和讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在学期间所取得的科研成果 |
（5）大容量低成本城域光网络关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 城域光网络发展趋势概述 |
| 1.1.1 城域DCI网络发展趋势概述 |
| 1.1.2 城域核心网发展趋势概述 |
| 1.2 城域光网络国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于直接检测的城域光纤传输技术研究现状 |
| 1.2.2 光网络软故障诊断技术研究现状 |
| 1.3 论文研究意义与创新点 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 大容量低成本城域光网络 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 低成本高速城域直接检测传输技术 |
| 2.2.1 城域直接检测传输系统基本结构 |
| 2.2.2 带宽预补偿原理 |
| 2.2.3 SSB调制原理 |
| 2.2.4 色散预补偿原理 |
| 2.3 低冗余弹性光网络 |
| 2.3.1 弹性光网络基本原理 |
| 2.3.2 ROADM基本原理 |
| 2.3.3 光网络软故障管理 |
| 2.3.4 常见机器学习算法 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 城域直接检测传输系统非线性补偿技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 KK检测 |
| 3.3 稀疏I/QVF |
| 3.3.1 I/QVF基本结构 |
| 3.3.2 基于l1正则化的I/Q VF重要核识别方法 |
| 3.4 KK检测在PAM4直接检测传输系统中的实验研究 |
| 3.4.1 基于DD-MZM和KK检测的SSB-PAM4传输方案 |
| 3.4.2 实验框图与DSP流程 |
| 3.4.3 光背靠背实验结果分析 |
| 3.4.4 光纤传输实验结果分析 |
| 3.5 稀疏I/QVF在单偏振16QAM直接检测传输系统中的非线性补偿效果实验研究 |
| 3.5.1 实验框图与DSP流程 |
| 3.5.2 光背靠背下I/QVF非线性补偿效果分析 |
| 3.5.3 光纤传输长度为960km时I/QVF非线性补偿效果分析 |
| 3.5.4 稀疏I/Q VF性能和复杂度分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 城域直接检测传输系统低分辨率DAC量化噪声补偿技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低分辨率DAC量化噪声整形技术 |
| 4.2.1 DRE技术 |
| 4.2.2 EFNS技术 |
| 4.3 基于幅度互补累积分布函数的Clipping技术 |
| 4.4 DRE和Clipping在色散预补偿低分辨率高速直接检测PAM4系统中的仿真分析 |
| 4.4.1 仿真框图和DSP流程 |
| 4.4.2 光背靠背DRE抽头长度和DAC每符号采样数的影响 |
| 4.4.3 光背靠背和80公里光纤传输场景下Clipping性能分析 |
| 4.4.4 光背靠背下Clipping和DRE在不同采样时间抖动的情况下的性能分析 |
| 4.4.5 光背靠背和80公里光纤传输OSNR性能分析 |
| 4.5 EFNS在低分辨率高速直接检测PAM4系统中的实验研究 |
| 4.5.1 实验框图和DSP流程 |
| 4.5.2 参数优化 |
| 4.5.3 DAC采样率、PNoB和Clipping概率对量化噪声补偿性能的影响 |
| 4.5.4 光背靠背和10km光纤传输下ROP性能分析 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 城域低冗余弹性光网络软故障诊断技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于数字谱的光网络软故障诊断技术 |
| 5.2.1 五种常见软故障分析 |
| 5.2.2 基于谱面积的数字谱特征提取方法设计 |
| 5.2.3 特征提取方法有效性仿真分析 |
| 5.3 基于数字谱的双阶软故障检测和识别方法实验研究 |
| 5.3.1 基于数字谱的双阶软故障检测和识别框架 |
| 5.3.2 实验框图与数据集构建 |
| 5.3.3 双阶软故障检测性能分析 |
| 5.3.4 基于SVM的软故障识别性能分析 |
| 5.4 基于数字谱的低复杂度、低内存开销软故障诊断方案仿真研究 |
| 5.4.1 基于数字谱的软故障诊断框架 |
| 5.4.2 Welch PSD计算方法 |
| 5.4.3 仿真框图和数据集采集 |
| 5.4.4 两种数字谱的软故障检测和识别性能比较 |
| 5.4.5 子段长度对Welch方法性能的影响 |
| 5.4.6 故障幅度估计性能评估 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读博士学位期间的学术论文目录 |
（6）高速四通道光纤FP腔传感信号解调系统研究与软件实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 超声探测器的研究现状 |
| 1.2.1 电学超声探测器 |
| 1.2.2 光纤超声探测器 |
| 1.3 论文结构安排 |
| 第二章 高速四通道光纤FP腔传感信号解调硬件系统设计 |
| 2.1 F-P干涉仪基本原理 |
| 2.2 三波长自适应强度解调原理 |
| 2.2.1 强度解调法原理 |
| 2.2.2 三波长自适应强度解调原理 |
| 2.3 高速四通道光纤FP腔传感信号解调硬件系统构建 |
| 2.3.1 基于MEMS薄膜的EFPI传感器 |
| 2.3.2 光学部分设计与器件选择 |
| 2.3.3 电学部分设计与器件选择 |
| 2.4 高速四通道光纤FP腔传感信号解调系统搭建 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于LabVIEW的解调系统上位机软件设计 |
| 3.1 软件系统整体设计 |
| 3.2 基于TCP/IP的数据传输模块设计 |
| 3.2.1 TCP/IP协议 |
| 3.2.2 基于LabVIEW的 TCP/IP数据传输模块实现 |
| 3.3 采集控制及数据存储模块设计 |
| 3.3.1 采集控制模块设计 |
| 3.3.2 基于TDMS的数据存储模块设计 |
| 3.4 数据格式转换模块与测试报告模块设计 |
| 3.4.1 数据格式转换模块设计 |
| 3.4.2 测试报告模块设计 |
| 3.5 软件系统性能优化 |
| 3.5.1 数据存储模块优化 |
| 3.5.2 静态条件下系统的降噪处理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高速四通道光纤FP腔传感信号解调系统性能测试 |
| 4.1 系统测试环境搭建 |
| 4.2 频率响应测试 |
| 4.3 线性度测试 |
| 4.4 信噪比测试 |
| 4.5 通道一致性测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高速四通道光纤FP腔传感信号解调系统在兰姆波检测中的应用 |
| 5.1 应用背景 |
| 5.2 兰姆波基本理论 |
| 5.3 基于高速四通道光纤FP腔传感信号解调系统的兰姆波探测 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文的研究内容总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（7）双光梳测距系统测距性能仿真分析及其实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 传统激光测距方法 |
| 1.3 光频梳测距技术 |
| 1.4 双光梳技术发展现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 双光学频率梳测距技术相关原理 |
| 2.1 光频梳原理 |
| 2.1.1 数字模型 |
| 2.1.2 时域频域特性及转换 |
| 2.2 双光梳测距原理 |
| 2.2.1 双光梳的数字模型 |
| 2.2.2 采样带宽以及电子滤波 |
| 2.3 影响测距精度的因素 |
| 2.4 抖动校正技术 |
| 2.4.1 切趾干涉图 |
| 2.4.2 时间、频率、相位抖动理论模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 双光梳测距仿真系统 |
| 3.1 系统参数仿真 |
| 3.1.1 重复频率的影响 |
| 3.1.2 重复频率差的影响 |
| 3.1.3 BPF带宽的影响 |
| 3.1.4 BPF内光谱形状的影响 |
| 3.1.5 相对线宽的影响 |
| 3.1.6 载波包络频移差的影响 |
| 3.2 大气环境仿真 |
| 3.2.1 温度的影响 |
| 3.2.2 压强的影响 |
| 3.2.3 湿度的影响 |
| 3.3 抖动提取和数值补偿 |
| 3.3.1 时间抖动提取和数值补偿的仿真 |
| 3.3.2 频率抖动提取和数值补偿的仿真 |
| 3.3.3 相位抖动提取和数值补偿的仿真 |
| 3.3.4 抖动纠正 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双光梳测距实验系统 |
| 4.1 实验系统设计 |
| 4.2 实验装置 |
| 4.3 数据处理 |
| 4.3.1 滤波 |
| 4.3.2 射频干涉光峰值拟合 |
| 4.3.3 抖动纠正及测距结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录Ⅰ 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤承载的无线接入网研究背景 |
| 1.2 光纤前传关键问题及研究现状 |
| 1.3 本论文的研究内容和创新点 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 高可靠CPRI数字传输与压缩技术 |
| 2.1 基于跃变PAM4 调制格式的低误码传输技术 |
| 2.2 基于椭圆滤波重采样的前传数据压缩 |
| 2.3 CPRI前传FPGA系统仿真及时延验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 针对e CPRI数字前传的弹性量化精度技术 |
| 3.1 针对无线信号质量多样性的灵活量化精度技术 |
| 3.2 负载自适应的链路弹性容量方案 |
| 3.3 基于无线衰落补偿的量化噪声抑制技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 承载MIMO信号的模拟光纤传输技术 |
| 4.1 基于片段时分复用的模拟前传传输技术 |
| 4.2 无中频变换的基带MIMO交织时分复用方案 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 数字与模拟前传集成传输 |
| 5.1 零点填充技术原理及信号质量分析 |
| 5.2 实验系统与结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表的论文 |
| 攻读博士学位期间申请的发明专利 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（9）量子密钥分发系统中若干非对称问题的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 经典密码学的危机 |
| 1.2 更坚固的盾牌——量子通信 |
| 1.3 本文结构安排 |
| 第2章 标准量子密钥分发协议实验研究 |
| 2.1 标准BB84协议 |
| 2.1.1 协议实施过程 |
| 2.1.2 “无条件”安全的条件 |
| 2.2 诱骗态QKD协议 |
| 2.2.1 诱骗态协议理论 |
| 2.2.2 基矢探测器效率非对称下诱骗态协议理论 |
| 2.3 基矢探测效率非对称下BB84实验 |
| 2.3.1 实验装置及过程 |
| 2.3.2 实验数据及结果 |
| 2.3.3 实验总结与反思 |
| 第3章 测量设备无关量子密钥分发协议实验研究 |
| 3.1 防不胜防——针对探测端的攻击 |
| 3.1.1 探测器控制攻击 |
| 3.1.2 针对探测端光学器件的攻击 |
| 3.2 MDI-QKD协议介绍 |
| 3.2.1 MDI-QKD协议实施过程 |
| 3.2.2 诱骗态MDI-QKD协议理论进展 |
| 3.2.3 MDI-QKD实验系统进展 |
| 3.3 路径非对称下MDI-QKD |
| 3.3.1 七强度诱骗态MDI-QKD理论 |
| 3.3.2 七强度诱骗态MDI-QKD实验 |
| 3.3.3 实验结果与总结 |
| 第4章 双场量子密钥分发协议 |
| 4.1 新型MDI-QKD协议 |
| 4.1.1 原始TF-QKD协议 |
| 4.1.2 PM-QKD协议 |
| 4.1.3 SNSTF-QKD协议 |
| 4.1.4 NPPTF-QKD协议 |
| 4.2 远距离TF-QKD实施关键技术与方案 |
| 4.2.1 相对相位差的测量与稳定 |
| 4.2.2 强度与相位调制 |
| 4.2.3 时间与偏振模式校准 |
| 第5章 双场量子密钥分发高速系统研制及实验研究 |
| 5.1 系统整体结构 |
| 5.2 500 km室内光纤传输的PM-QKD实验 |
| 5.2.1 实验装置及实施过程 |
| 5.2.2 实验结果与分析 |
| 5.3 402 km室内光纤传输的SNSTF-QKD实验 |
| 5.4 428 km现场光纤SNSTF-QKD实验 |
| 5.5 实验总结与反思 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 基矢探测器效率非对称下诱骗态实验数据 |
| 附录B 路径非对称下MDI-QKD实验数据 |
| 附录C 超过500 km PM-QKD实验数据 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（10）基于人工智能的多路高速光信号频谱分析技术及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光性能监测技术的研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 直接检测系统中的光性能监测技术 |
| 1.2.2 相干接收系统中的光性能监测技术 |
| 1.3 人工智能在光性能监测技术中的应用 |
| 1.3.1 机器学习背景 |
| 1.3.2 机器学习在光性能监测技术中的应用 |
| 1.3.3 深度学习在光性能监测技术中的应用 |
| 1.4 人工智能在光谱分析中的应用 |
| 1.5 论文主要内容与结构 |
| 第二章 机器学习算法及目标检测算法的基本原理 |
| 2.1 机器学习算法 |
| 2.1.1 支持向量机 |
| 2.1.2 人工神经网络 |
| 2.1.3 决策树 |
| 2.1.4 K近邻算法 |
| 2.2 基于深度学习的目标检测算法 |
| 2.2.1 Faster R-CNN算法 |
| 2.2.2 SSD算法 |
| 2.2.3 RefineDet算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于机器学习的多功能单波长光谱分析与研究 |
| 3.1 单波长光谱分析及其仿真实现 |
| 3.2 基于光谱的常规参数分析 |
| 3.2.1 波长和OSNR监测及结果分析 |
| 3.2.2 带宽监测及结果分析 |
| 3.2.3 波长、带宽和OSNR同时监测 |
| 3.3 基于机器学习的光谱损伤诊断分析 |
| 3.3.1 滤波器级联监测及结果分析 |
| 3.3.2 中心频率偏移监测及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于目标监测的多波长弹性光谱分析技术 |
| 4.1 基于目标检测的FWDM仿真光谱分析模型 |
| 4.1.1 基于目标检测的FWDM系统仿真光谱分析平台 |
| 4.1.2 仿真数据采集和预处理 |
| 4.2 基于目标监测算法的FWDM系统仿真光谱分析 |
| 4.2.1 OSNR监测及结果分析 |
| 4.2.2 波长监测及结果分析 |
| 4.2.3 带宽监测及结果分析 |
| 4.2.4 调制格式识别及结果分析 |
| 4.2.5 基于仿真光谱多参数联合分析 |
| 4.3 基于目标监测算法的FWDM系统实验光谱分析模型 |
| 4.3.1 基于目标检测的FWDM系统实验光谱分析平台 |
| 4.3.2 实验数据采集和预处理 |
| 4.4 基于目标监测算法的FWDM系统实验光谱分析 |
| 4.4.1 OSNR监测及结果分析 |
| 4.4.2 波长监测及结果分析 |
| 4.4.3 带宽监测及结果分析 |
| 4.4.4 基于实验光谱的多参数联合分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
四、DWDM Filter的测量与自动化（论文参考文献）
- [1]柔性直流输电网中高精度光纤光栅温度传感技术研究[D]. 尤贺. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元设计与实现[D]. 雷子彤. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]面向微波光子接收前端的波长自动跟踪技术[D]. 尹雄. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]高性能硅光滤波器及其应用研究[D]. 刘大建. 浙江大学, 2021(01)
- [5]大容量低成本城域光网络关键技术研究[D]. 舒亮. 北京邮电大学, 2021(01)
- [6]高速四通道光纤FP腔传感信号解调系统研究与软件实现[D]. 李景文. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]双光梳测距系统测距性能仿真分析及其实验研究[D]. 程楚玉. 东华大学, 2021(01)
- [8]面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术[D]. 李隆胜. 上海交通大学, 2020(01)
- [9]量子密钥分发系统中若干非对称问题的实验研究[D]. 刘慧. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [10]基于人工智能的多路高速光信号频谱分析技术及应用[D]. 吕宏伟. 北京邮电大学, 2020(05)