一、偏振模色散和非线性效应对WDM系统中RZ码的影响（论文文献综述）
徐贵勇[1]（2021）在《半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究》文中研究说明光纤通信是为当今电信网络的最终用户提供宽带服务的驱动力之一,能够覆盖更大的地理区域,光纤被用作传输介质,与传统双绞线电缆的铜线相比,具有很多优点,比如光纤的线径细、重量轻、原料丰富,有利于资源利用,正是这些优点是使人们的日常生活变得轻松。为了支持不断增长的互联网流量和多媒体通信服务,未来的光接入网系统将具有超高传输速度和超大容量的特点。目前接入网面临着光网络不透明、频谱效率低、带宽严重不足等问题,为了解决这一系列问题,本文提出利用易集成的半导体光放大器为波长转换提供一种透明光网络方案;利用高阶调制方案替代传统的直接调制来提高频谱效率;利用相干检测技术接收高阶调制信号并为‘λ-to-the-user’提供一种可行性方案,从而缓解目前带宽严重不足的问题。全文的主要工作有以下几个方面:1、建立基于迭代算法的稳态模型。以半导体光放大器（Semiconductor optical amplifier,SOA）宽带理论模型为基础,在考虑载流子浓度和放大自发辐射噪声变化的情况下,对In P-In Ga As P均匀掩埋的半导体光放大器建立了一种有效的数学模型,实时更新其载流子浓度、放大自发辐射噪声、受激辐射等参数,最终通过该稳态模型得到了在一定偏置电流、输入功率下,器件的增益和噪声指数。2、利用SOA来实现快速波长转换。在前期建立的SOA宽带模型的基础上,进一步分析波长转换中SOA四波混频的理论模型,并对该理论在10 Gb/s传输速率下进行全光波长转换的理论验证实验,并针对某一信道实现波长转换;然后进一步搭建了4×10Gb/s的双向传输系统,通过观察其在多信道下的传输误码率和眼图来分析系统的传输性能。3、实现差分相移键控（Differential phase shift keying,DPSK）高阶调制的相干检测。首先讨论了光调制的工作原理,对基于强度调制和相位调制下的几种新型调制格式进行了仿真研究,通过理论分析对比几种调制格式的优劣。然后利用DPSK调制和解调方案,在40 Gb/s传输速率下对平衡检测和相干检测方案进行对比,进一步验证相干检测在误码率、接收机灵敏度等方面的优势。
郑强[2]（2020）在《相干光通信中光纤非线性效应的理论模型及补偿算法的研究》文中研究说明光纤非线性效应是制约光纤通信系统容量进一步提升的关键因素之一,随着全球通信业务的海量增长,现有光纤通信系统的容量已经接近非线性香农极限,研究如何克服光纤通信系统中非线性效应的影响,突破非线性香农极限具有重要意义。光纤非线性效应理论模型和补偿方法的研究也一直是光纤通信系统中的研究热点和难点,而现有的非线性效应理论模型还存在不够全面的问题,现有的非线性效应补偿方法则需要进一步提高性能、降低复杂度。基于以上背景,本论文研究了两种重要的相干光纤通信系统—双向拉曼超长跨距系统和波分复用（WDM,wavelength division multiplexing）系统中非线性效应的理论模型及补偿算法,提出了两种非线性效应理论模型,并基于理论模型的分析结果提出了三种补偿算法,主要研究内容和成果包括:（1）建立了双向拉曼超长跨距系统中光纤非线性效应的理论模型。该理论模型除了考虑信号自身的非线性效应以外,还考虑了信号与噪声在非线性效应的作用下产生的非线性信号-噪声相互作用（NSNI,nonlinear signal-noise interaction）。该模型可以较为快速、精确地计算双向拉曼超长跨距系统中非线性干扰的功率,一定程度上弥补了现有的模型不太适用于双向拉曼超长跨距系统的缺陷。（2）基于上述理论模型,提出了双向拉曼超长跨距系统中一种非线性前补和后补结合的非线性补偿算法,该补偿算法能在一种程度上减少系统中噪声和信号在非线性效应下的相互作用,抑制系统中的一部分NSNI,提高非线性补偿的效果。仿真和实验结果表明该方法能够有效地抑制双向拉曼超长跨距系统中的NSNI,在不增加计算复杂度的情况下,非线性补偿的性能比数字背向传播（DBP,digital back-propagation）算法提高1 dB以上。（3）研究了WDM系统中的光纤非线性效应对信号的影响,提出了一种能够较为全面地分析系统中非线性效应对信号影响形式的非线性效应分析模型。该分析模型可以分析系统中非线性效应对信号的影响形式,从而有针对性地制定相应的非线性效应补偿方法,提高非线性补偿的性能。（4）基于非线性效应分析模型对WDM系统分析的结果,提出了一种联合补偿算法抑制WDM系统中的交叉相位调制（XPM,cross-phase modulation）。该联合补偿算法先采用非线性前补的方法使非线性效应对信号的影响形式更偏向于易于补偿的非线性相位噪声,然后采用相位恢复算法对非线性相位噪声进行补偿,最终抑制系统中的XPM。该联合补偿算法在11个信道1000 km的传输仿真中能够提高信号的信噪比（SNR,signal-to-noise ratio）约0.4 dB,与其它电域XPM盲补偿方法的性能相当,但是本论文的方法无需其它信道的信息,算法更简单且易于实现。（5）提出了一种基于改进的判决导向递归最小二乘（DD-RLS,decision directed recursive least square）算法的非线性相位噪声追踪算法。改进后的DD-RLS算法具有更快的收敛速度,更好的噪声容忍度和更好的非线性相位噪声追踪性能,在与（4）中的非线性前补结合后可以有效地抑制XPM。在11个信道1000 km的传输仿真中,该方法可以提高信号的Q2值0.8 dB。该方法的增益要优于已有的非线性相位噪声补偿算法,而且计算复杂度也低于同类算法。
姚殊畅[3]（2015）在《高速大容量数字相干光传输关键技术的研究》文中提出随着交互式游戏、高清点播电视、视频会议、远程教育等高带宽网络业务的日益普及,人们对光纤传输系统的传输容量提出了更高的要求。数字相干光传输,采用相干检测及数字信号处理,一方面使得高阶调制格式及多维复用技术在单模光纤传输中的应用成为可能,极大地提升了系统的频谱效率及单纤传输容量；另一方面也为光纤链路中色散、偏振模色散、非线性效应等传输损伤的灵活补偿提供了新的选择,保证了高速光传输信号的传输质量。因此,数字相干光传输技术成为下一代高速大容量光纤传输系统的必然选择。本文围绕高速大容量数字相干光传输,针对先进调制码型、多维复用及数字相干检测等关键技术展开了深入的研究,主要研究内容及创新性研究成果如下：（1）提出了一种基于CMA-MIMO均衡的Nyquist-WDM传输技术,解决了传统LMS-MIMO均衡法应用于Nyquist-WDM传输系统中对相位噪声敏感的问题。研究结果证明,CMA-MIMO均衡算法支持线宽20MHz以上的光频梳光源在Nyquist-WDM数字相干光传输系统中的应用。同时,MIMO均衡技术能有效地消除Nyquist-WDM系统中相邻信道频谱重叠引起的信道间干扰（ICI）。因此,仿真中对3x224Gbps DP-QPSK Nyquist-WDM信号,采用CMA-MIMO均衡算法能获取4.48bit/s/Hz的频谱效率而不引起信号传输质量的明显下降。Nyquist-WDM系统中16QAM信号相较于QPSK信号更容易受ICI及码间干扰（ISI）影响,我们提出采用LMS-MIMO反馈均衡技术,进一步实验验证了3×160Gbps双载波DP-16QAM Nyquist-WDM信号在640km单模光纤中的传输,获得了6.4bit/s/Hz的频谱效率。（2）研究了基于最大似然序列检测的Nyquist-WDM传输技术,通过对基于归零（RZ）、载波抑制归零（CSRZ）和非归零（NRZ）脉冲调制的Nyquist-WDM信号进行传输性能分析,证明了在Nyquist-WDM传输系统中,通过在最大似然检测之前引入双二进制（duobinary）响应数字滤波器,能有效地抑制相邻信道频谱重叠引起的ICI影响以及降低最大似然检测的运算复杂度。仿真结果还表明,在背靠背的情况下,无论采用NRZ、CSRZ还是RZ脉冲调制,Nyquist-WDM信号传输的性能都基本相似,而在长距离单模光纤链路的情况下,RZ和CSRZ脉冲调制具有更好的抗非线性效应能力,传输后信号Q质量因子更高。（3）基于一种具有大模式差分群延时的新型少模光纤,提出一种级联MIMO延时均衡方法,有效地消除模分复用传输系统中模分复用器和解复用器的耦合串扰。采用制备的少模光纤,对传输速率为80Gbps的QPSK两模复用系统进行仿真,结果证明,相比于普通MIMO均衡,级联MIMO延时均衡能获得1.7dB的Q质量因子提升。因此采用级联MIMO延时均衡技术能有效地消除基于少模光纤的模分复用信号间串扰。（4）提出了一种快速盲色散估计的方法,在数字相干接收机中通过对相干检测后的信号做数字频谱叠加,能对长距离光纤链路的累积色散值进行快速、准确地估计。理论研究证明该色散估计方法既能有效地兼容于RZ/CSRZ/NRZ脉冲调制的DP-QPSK及DP-16QAM信号,也能兼容于采用升余弦滤波器滤波的Nyquist-WDM传输信号。实验结果表明只需4096个采样点,就能在数字相干接收机中实现7×112Gbps DP-QPSK信号在0-105ps/nm范围内的累积色散的估计,由于色散估计误差值引起的残留色散能通过低复杂度的数字偏振解复用模块进行完全补偿。
慈欢[4]（2014）在《超正交光调制信号及非线性效应影响的研究》文中指出目前光纤传输系统正朝着大容量长距离演进,需要以更高的传输速率承载更多的业务,这时如何在提升系统容量的同时保证系统的传输性能是目前最热点的问题。在光纤通信系统中,如何将基带信号加载到光波上,采用哪种参量调制信号,对产生的光信号有本质的区别。不同调制格式不同码型的光信号都各有优缺点。另外,在光纤传输系统中最重要的部分是光纤信道,由于光纤中存在许多效应,如色散,非线性效应等,这些不确定因素会使光纤信道对信号产生复杂的影响,往往这些影响不仅与传输距离有关,调制格式也起着决定性的作用。如何设计适用于光纤传输系统的新型调制格式,以及如何有效减小光纤信道对信号的影响是下一代光通信技术的研究重点。本文从多种光调制格式,以及光纤非线性效应出发,主要研究如下几个问题：1.研究光调制的产生和解调机理,通过对光学调制器件原理的分析,研究了基于不同调制参数的产生原理,以及多种码型的实现方案,并研究了基于不同码型不同调制格式的光纤传输系统的抗色散与抗非线性性能2.在几种光调制格式的实现方法与解调方式的基础上,研究可以用于光标记变换系统的多种正交调制的调制与解调方式。提出一种新型的DPSK与FSK联合调制方法,利用马增调制器的多种参数并巧妙地将他们组合,研究这种正交调制和解调过程。3.研究光信号在光纤中的传输过程。从信号在光纤中传输的基本方程出发,研究光纤信道对信号产生的非线性效应——衰减和色散,以及非线性效应——自相位调制、交叉相位调制以及四波混频效应。从理论分析各类效应对光信号传输过程中脉冲和频谱造成的改变以及他们随传输距离增加的演变过程。并通过mat lab仿真证明了光纤几种效应对信号的影响。4.通过非线性效应的形成理论,设计了一种对非线性效应进行补偿的预补偿模块,通过理论分析和建模仿真,从信号星座图与系统接收性能图对比验证了这科预补偿模块效果,结果证明其对系统性能有着很好的提升。5.研究一种新型的结合强度、相位、频率三种调制的超正交调制方法,并设计了解调框图。通过对超正交调制信号进行仿真,分析了各支路信号的性能以及与其他调制格式相比的优劣势。之后,又研究了一种基于超正交调制的波分复用传输系统,并在前面理论分析的基础上,通过对其不同信道数量以及不同信道间隔进行仿真,仿真结果与前面的理论研究一致,并且提出了一些对提升这种波分系统性能的新想法。
易安林[5]（2013）在《偏振复用光通信系统信号处理技术研究》文中认为随着互联网业务的快速发展,尤其是基于互联网的视频应用和P2P交互式应用的爆炸式发展,骨干通信网络带宽需求迅猛增长,现有密集波分复用（DWDM）系统已经不能满足日益增长的带宽需求,提高系统传输能力势在必行。偏振复用（PDM）技术利用光的偏振维度,在同一波长信道中,通过光的两个相互正交偏振态同时传输两路独立数据信息达到加倍系统总容量和频谱利用率目的。除了低成本提高信道传输速率以外,PDM技术还可以和各种新型调制格式、相干检测技术相结合,进一步提高系统容量和频谱利用率,并利用现有数字信号处理（DSP）技术灵活地实现信号解复用和链路损伤补偿等关键功能。PDM已经成为光通信系统与网络的关键技术之一,本论文围绕PDM系统的全光和数字信号处理技术展开系列深入研究,旨在探索新型的、针对PDM系统的信号处理方法,为增强下一代光网络的可重构性和透明性,提高系统容量和频谱利用率等提供潜在的技术手段。本论文从理论分析和实验研究入手,主要内容包括以下几个方面：首先针对直接检测PDM系统提出了一种基于检测标记光光功率的全光偏振解复用方案,并通过实验验证该方案的有效性和可行性；其次,针对直接检测PDM系统探讨了相关全光信号处理技术,采用单一信号处理单元实现了PDM信号两正交偏振信道上信号的同时处理,包括：全光再生、波长转换、码型变换等；最后,重点研究和分析了相干检测PDM系统中接收端DSP处理单元中各个子功能模块的典型算法,并将相关算法应用到60-GHz毫米波光载无线（RoF）系统中以实现系统的优化设计和复杂度的降低。具体来讲,本论文创新性工作包括：（1）针对直接检测PDM系统,提出了一种基于检测标记光光功率的全光自动偏振解复用方案。搭建了实验平台,分别在2×10-Gb/s NRZ-OOK-PDM和RZ-OOK-PDM系统中验证该方案的可行性和有效性。同时研究了标记光与信号光之间的波长间隔,以及信号光光功率对解复用性能的影响。研究结果表明,当标记光与信号光之间的波长间隔太小时,由于光栅滤波器不能完全将标记光从信号光中分离出来将给信号光带来串扰。同时,在正常光功率范围内（例如不超过6-dBm）,信号光光功率对信号的解复用几乎没有影响。（2）通过分析光纤中几种主要的非线性效应,提出了一种同时利用高非线性光纤中的XPM、FWM等非线性效应实现码型变换和波长组播的方案,并实验验证了该方案的可行性和有效性。在10-Gb/s系统中,采用单一信号和时钟泵浦,针对0.4-nm的密集型波分复用信道间隔同时实现了一个信道到十个信道的码型变换和波长组播,其中九个信道可测得无误码；针对0.8-nm的信道间隔系统则同时实现了一个信道到十二个信道的码型变换和组播,其中十一个信道可测得无误码。（3）针对直接检测PDM系统,提出了反向对传和偏振分集非线性环形镜两种基于光纤SPM效应的全光再生方案。研究结果表明：1)对于反向对传方案,抑制了XPM和FWM给再生器带来的性能影响；通过引入偏振滤波在很大程度上减轻了背向散射对再生器性能带来的额外损伤；经再生后,在BER=10-9处,两正交偏振态信道信号获得了约2-dB的功率代价改善。2)相对于反向对传方案,偏振分集非线性环形镜简化了再生器的结构,在再生器输出端仅使用一个偏移滤波器就实现了PDM信号中两正交偏振态信道信号的同时再生,且自动地保持再生后的两路信号具有完全相同波长和正交偏振态；在输入信号SNR为6.7-dB时,两正交偏振态信道信号经再生后的SNR改善量可达3.0-dB。（4）基于高非线性光纤中的XPM效应,针对直接检测PDM系统分别提出了采用单一处理模块实现PDM信号中两正交偏振态信道信号的波长转换和码型变换方案。实验验证了方案的可行性和有效性,并研究了波长间隔、FWM.SPM.背向散射等对波长转换或码型变换后信号性能的影响。研究结果表明：1)针对波长转换,波长转换的范围可以涵盖整个C-波段。2)针对码型变换,码型变换过程中的功率代价小于1-dB,证实了其在高速PDM系统应用的可行性。（5）研究和分析了相干检测PDM系统中接收端DSP处理单元中各个子功能模块的典型算法,并将相关算法应用于60-GHz毫米波RoF系统中。研究结果表明：1)利用D-D载波相位恢复算法在数字域实现了差分16-QAM RoF系统中光生RF信号载波与接收端本振载波源的同步,解决了RoF系统中因激光器固有线宽和相位噪声导致光生RF信号载波不稳而造成接收端载波同步困难的问题。在BER=10-3情况下,光生RF信号载波与接收端本振载波源的频率偏移量（△f·Ts）补偿范围可达：（-1.3x10-3,1.3×10-3）；2)利用基于CMA算法的蝶形滤波结构实现了PDM60-GHz毫米波MIMORoF系统中光和无线双重链路交叉串扰的盲均衡,减少了系统开销、提高了系统信道利用率和降低了系统复杂度。随着高速光纤通信系统的快速发展,各种新型调制格式和传输方式将对信号处理技术提出更多挑战,也是我们持续努力的方向。
张方正[6]（2013）在《高速光通信中数字信号处理（DSP）与波形产生技术研究》文中认为互联网应用的普及与多媒体业务的增加导致通信网络对传输带宽的需求迅速增长。为满足巨大的带宽需求,光通信骨干网将采用相干光通信方式,使用相干光探测结合数字信号处理（DSP）技术,实现高速、大容量的信息传输。DsP技术在其中完成信号均衡功能发挥了至关重要的作用,论文对高速相干光通信系统中DSP算法及其性能进行了研究,重点为光纤非线性补偿技术与高阶正交幅度调制（QAM）信号的载波相位恢复技术。另一方面,光学波形产生在高速光通信、光纤与无线融合等领域具有重要的应用价值,论文在这方面做了如下两项研究工作：第一,超宽带无线信号的光学产生;第二,平坦光学梳状谱的产生以及利用梳状谱实现波形产生。论文的创新工作主要为以下三方面内容。一、下一代商用单信道100Gb/s偏振复用正交相移键控（PDM-QPSK）相干光通信系统能够很好的补偿光信号在传输中的线性损伤,对光纤非线性损伤进行补偿是进一步提高系统性能的关键因素。为此,论文对相干光通信中光纤非线性补偿技术做了深入研究,主要的创新工作为：1)提出将基于导频的非线性补偿算法用于链路中使用色散补偿的WDM系统的方案。与数字后向传输（DBP）算法用于信道内非线性效应补偿相比,基于导频的方法能够同时补偿信道内与信道间非线性效应。论文通过单信道112Gb/s PDM-QPSK系统仿真证明,在链路使用色散补偿的WDM系统中,导频方法的非线性补偿性能优于DBP：系统传输距离为4000km时,使用导频方法比DBP具有近1dB的系统Q值优势；一定误码率下系统最大传输距离在使用导频方法时比使用DBP算法增加了7%。由于早期铺设的光纤链路通常使用色散补偿,而且在系统升级扩容时为降低成本通常仅对发射与接收机进行升级,因此基于导频的非线性补偿方法在提高色散补偿的WDM系统性能以及降低系统升级成本方面具有重要的应用价值。2)提出使用偏移QPSK（OQPSK）与最小频移键控（MSK）调制格式的抗非线性传输系统方案。与单信道100Gb/s系统使用的QPSK格式相比,MSK与OQPSK信号强度起伏更小,光纤非线性损伤减小因而具有更好的非线性容忍程度。通过单信道112Gb/s偏振复用系统的仿真研究证明：在光纤非线性容忍度方面,MSK格式优于OQPSK格式,OQPSK格式优于QPSK格式；在WDM系统中使用MSK格式代替QPSK格式,最大传输距离可以扩大14.8%。当使用DBP算法进行信道内非线性效应补偿时,三种调制格式的系统性能均得到提高,仍以MSK格式系统性能最佳。二、高阶QAM信号载波相位恢复是实现单信道400Gb/s或1Tb/s传输系统的关键技术之一,论文探索了计算复杂度低并且相位噪声容忍度高的QAM载波相位恢复算法,主要创新工作如下：1)提出了一种结合QPSK分割算法与多级最大似然估计（ML）算法的高阶QAM载波相位恢复算法。通过16-QAM与64-QAM系统的仿真研究证明,这种算法对激光器相位噪声的容忍程度明显优于现有QPSK分割算法,并与盲相位搜索（BPS）算法的相位噪声容忍度相近,但计算复杂度远低于BPS算法：在16-QAM与64-QAM系统中,此方法的计算复杂度分别低于BPS算法复杂度的1/4与1/6。2)提出了一种改进的导频方法实现QAM信号载波相位恢复,这种方法采用平均运算消除了放大自发辐射（ASE）噪声对提取出导频信息的影响,从而提高了导频方法对相位噪声的估计精度。仿真结果证明此改进方法明显提高了原有导频方法对相位噪声的容忍程度：使16-QAM与64-QAM系统对激光器线宽的容忍度分别提升为原来的6倍与4倍。在此基础上,论文提出使用改进的导频方法结合ML算法,使16-QAM与64-QAM系统对激光器线宽的容忍度进一步提高了大约一倍。三、论文在光学波形产生技术方面的创新工作为：1)提出并通过实验验证了两种超宽带信号的光学产生方案。第一,基于相位调制结合延时干涉实现的超宽带信号发射机方案,与现有方案相比其优点为：采用非归零（NRZ）基带电信号作为输入,能够同时实现脉冲超宽带信号的产生以及强度或极性调制。第二,基于高非线性光子晶体光纤中四波混频效应实现多路脉冲超宽带信号与多路毫米波超宽带信号同时产生。此技术是国际上首次提出的多路并且不同频带超宽带信号同时产生的方案,将在光载超宽带系统中采用WDM技术传输多路信号时发挥重要的应用价值。2)提出并实现了基于电吸收调制器（EAM）与两个级联相位调制器（PM）产生平坦光学梳状谱的方案。此方案产生的梳状谱在载波附近不平坦度仅为0.9dB,与已有利用马赫曾德尔调制器（MZM）结合PM方案产生梳状谱具有4dB不平坦度相比,其光谱平坦程度明显提升。利用得到的光学梳状谱,论文提出基于外差混频与基于傅里叶变换的光学波形产生方案,并通过实验对这两种波形产生方案进行了验证,成功产生了的高重复频率（160GHz与320GHz）的余弦光脉冲,光脉冲突发包,以及重复频率为40GHz的方波、三角波与抛物线形状的光脉冲。
赵晓欧[7]（2013）在《高速光纤通信系统中QAM光信号生成及传输性能研究》文中指出随着社会经济的发展,光纤通信已经逐渐成为主要通信方式。然而随着光通信系统传输速率和传输距离的不断增加,光纤损耗、色散、非线性效应等也日益成为影响系统通信质量的重要因素。为了克服这些不利因素,很多技术被引入到光通信中,而新型光调制技术是有效提升系统性能的关键技术之一。目前人们对于DPSK、QPSK等已进行了广泛的研究,而每符号携带四比特的16QAM作为一种幅度相位联合调制格式,既简化了多进制相位调制系统的复杂结构,又提高了频谱效率,因此获得了越来越多的关注。本文针对16QAM在光纤通信系统中的传输进行了研究,主要完成的工作有以下几点：1.在对现有的16QAM生成方案进行分析总结的基础上,提出了一种基于De-MZM的星形16QAM光信号的生成方案。从理论上分析了这种方案的优势所在,并根据所提出的方案的结构,推导出了适合这种方案的差分编码公式。然后利用Matlab进行了仿真验证,说明了该方案的可行性。2.对直接检测接收技术进行了分析,重点说明了分别基于DLI和2×490°混合器的两种直接检测接收机的结构原理,并详细介绍了两种关键的光器件的结构原理和作用,阐述了采用两种不同的判决方式差分检测过程,并说明了16QAM信号的数据恢复过程。3.对40Gb/s16QAM信号在光纤通信系统中的传输性能进行了仿真分析。首先对16QAM信号在背靠背情况下的传输性能进行了仿真总结,然后重点分析了16QAM信号在光纤中的传输性能,包括色散容忍度以及非线性容忍度等,并将16QAM信号的传输性能与其他调制格式的传输性能进行对比分析。仿真结果表明16QAM信号在抗色散方面的性能较好,但是非线性容忍度较差。
吴婷[8]（2013）在《高速光纤通信中的偏振复用和码型调制技术》文中研究表明偏振复用技术是提高传输系统容量的途径之一。它是光纤通信中一种比较新的复用方式,在这种复用方式中,传输波长的两个独立且相互正交的偏振态作为独立信道分别传输两路信号,从而使光纤的信息传输能力提高一倍且不需要增加额外的带宽资源。高速光通信系统中有许多码型格式,不同的码型调制格式受到噪声、损耗、色散和非线性的影响是不同的。本文主要研究在高速光纤通信中的偏振复用和码型调制格式,采用软件仿真和实验验证的方法,分析不同码型调制技术在偏振复用系统中的传输性能。具体的工作从三个方面进行。首先阐述了偏振复用的基本理论、偏振复用系统的实现方法、常用偏振器件的工作原理,分析了色散、偏振模色散（PMD）、偏振依赖损耗（PDL）及带内四波混频效应（IFWM）对高速光纤传输系统性能的影响。然后利用Optisystem光纤通信系统仿真软件搭建了仿真模型。对高速传输系统中的非归零码（NRZ）、归零码（RZ）及载波抑制归零码（CSRZ）的传输性能进行了仿真,分别从色散容限和非线性容限两方面进行了对比分析；对采用偏振复用技术提高传输系统抗色散和抗PMD的性能进行了仿真验证,并对比分析了RZ码和CSRZ码在偏振复用系统中的传输性能。最后搭建了160Gbit/s光时分复用和2*80Gbit/s光偏振／时分复用实验系统。对比分析了两种系统中的IFWM效应,对采用强色散管理的方法抑制IFWM效应进行了实验验证。传输链路采用大色散斜率的标准单模光纤（SSMF）和色散、色散斜率补偿光纤混合的色散管理方式,能够很好地抑制“1”比特处的脉冲幅度变化和“0”比特处产生的寄生脉冲,提升系统的整体性能。在不需要前向纠错和功率代价小于3.6dB的条件下,实现了较长时间（时间大于2小时）的无误码（误码率小于10-12）传输。
刘爽[9]（2012）在《大容量高速光纤通信系统中PolMux技术的研究》文中研究表明目前，由于人们对通信容量的迫切需求，光纤通信系统正朝着高速、大容量和长距离的方向发展。随着40Gb s的传输系统逐步步入商业化时代，对100Gb s的研究也不断有新的进展。在WDM系统中结合偏振复用技术，可以成倍的提高系统容量和频谱效率，而且在偏振复用技术中使用先进的调制格式已经成为低成本系统升级的一个关键技术。由于偏振复用是用单模光纤的两正交偏振态作为两个相互独立的信道来进行信号的传送，而两正交的偏振态在传输过程中对偏振模色散、偏振相关损耗以及各种非线性效应的影响更加敏感，引起它们之间所传信号的串扰。故而，在发端选择色散容限高和抑制非线性效应能力强的调制格式，可以有效的提高系统的性能。本文结合目前较先进的调制格式，提出了一种改进的、两路偏振支路采用不同调制格式的PolMux系统，在此基础上，使用VPI软件搭建了改进后的偏振复用系统的仿真模型。通过与未改进的系统进行性能上的仿真对比，结果表明，改进系统使其中一偏振支路的误码性能得到明显的改善，另一支路抵抗非线性效应的能力有所提高。这种改进的PolMux系统，在多节点的光网络中，会具有更强的适应性。
周薇[10]（2011）在《高速光通信系统码型调制格式及传输性能的研究》文中研究说明随着光通信传输系统朝着高速率、大容量、长距离的方向发展,高速光纤通信系统受到光纤的色散、非线性效应等传输损伤的严重影响,降低了系统的传输性能。码型调制格式作为高速光传输系统研究的关键技术之一,可以有效地降低传输系统的传输损伤,提高系统的抗色散能力和抗非线性效应能力,改善高速光通信系统的传输性能和频谱效率。码型调制格式的研究显得尤为重要。本文针对高速光传输系统中码型调制格式及其传输性能（包括色散容限、非线性容限等）,进行了比较深入的理论分析和系统模型仿真、对比。所做的主要工作包括: 1、研究各种调制格式的产生和解调,通过光通信仿真软件搭建强度调制格式和相位调制格式的产生装置,得到各种调制格式的光谱。2、采用理论分析与软件仿真相结合的方式,应用OptiSystem光通信仿真软件成功搭建了高速单信道光传输系统模型,对强度调制格式在系统中抗色散能力和抗非线性能力进行了研究和分析,比较了五种强度调制格式在色散容限,非线性容限上的优势及不足。结果表明:RZ抗色散能力最差,NRZ比RZ有更好的色散容忍度。但NRZ更容易受非线性效应的影响,CSRZ和各种RZ码的抗非线性效应能力都强于NRZ码,DRZ和MDRZ的抗非线性效应性能良好。CSRZ、DRZ、MD-RZ调制格式都比较适合高速率长距离传输。3、建立了高速单信道光传输系统模型,对相位调制格式在系统中抗色散能力和抗非线性能力进行了研究和分析,比较。结果表明:DQPSK调制格式的抗色散能力比其他调制格式更优,其中NRZ-DQPSK码的抗色散能力最强;DPSK调制格式的抗非线性能力比其他调制格式更强,尤其是RZ-DPSK对非线性的容忍度最高。还对比了SMF+DCF方案的三种不同色散补偿方式对相位调制格式系统的补偿效果,结果分析表明DPSK和DQPSK调制格式在对称补偿方式下的补偿效果最优,系统传输性能最好。最后还研究了光放大器自发辐射对相位调制系统传输性能的影响,结果表明ASE噪声是影响DPSK系统传输距离的主要因素。
二、偏振模色散和非线性效应对WDM系统中RZ码的影响（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、偏振模色散和非线性效应对WDM系统中RZ码的影响（论文提纲范文）
（1）半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信技术的发展 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤通信系统中的新型调制格式 |
| 1.2.2 全光网络波长转换技术的研究概况 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第二章 基于迭代算法的半导体光放大器模型构建 |
| 2.1 半导体光放大器的结构和工作原理 |
| 2.2 半导体光放大器基础理论方程 |
| 2.2.1 常用的半导体光放大器模型介绍 |
| 2.2.2 半导体光放大器材料模型介绍 |
| 2.2.3 半导体光放大器行波方程 |
| 2.2.4 半导体光放大器载流子密度速率方程 |
| 2.3 半导体光放大器模型的增益饱和特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 利用SOA-FWM效应波长转换的单纤双向传输研究 |
| 3.1 基于半导体光放大器四波混频的波长转换研究 |
| 3.1.1 半导体光放大器四波混频的理论基础 |
| 3.1.2 基于半导体光放大器四波混频波长转换的仿真研究 |
| 3.1.3 波长转换结果与分析 |
| 3.2 基于波长转换的单纤双向光纤通信系统 |
| 3.2.1 单纤双向传输系统 |
| 3.2.2 基于波长转换的单ONU单纤双向传输性能分析 |
| 3.2.3 基于波长转换的多ONU4×10 Gb/s单纤双向传输性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 DPSK编码原理及40 Gb/s DPSK系统仿真 |
| 4.1 光调制原理 |
| 4.1.1 基于强度调制的新型光调制格式 |
| 4.1.2 基于相位调制的新型光调制格式 |
| 4.2 40Gb/s DPSK信号调制 |
| 4.2.1 NRZ-DPSK信号的产生 |
| 4.2.2 RZ-DPSK 信号和CSRZ-DPSK 信号的产生 |
| 4.3 40Gb/s DPSK信号解调研究 |
| 4.3.1 DPSK信号的平衡检测接收性能研究 |
| 4.3.2 DPSK信号的相干接收性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 主要结论和展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（2）相干光通信中光纤非线性效应的理论模型及补偿算法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光纤非线性效应的理论模型研究现状 |
| 1.3 光纤非线性效应补偿方法研究现状 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.5 本论文的研究内容及结构安排 |
| 2 光纤通信系统中的光纤非线性效应及已有理论模型的分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非线性薛定谔方程及光纤中的非线性效应 |
| 2.3 非线性薛定谔方程的求解方法 |
| 2.4 非线性效应简化的理论模型及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 双向拉曼超长跨距系统中非线性效应理论模型的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤拉曼放大器及其在超长跨距系统中的应用 |
| 3.3 双向拉曼超长跨距系统中的噪声和非线性效应 |
| 3.4 双向拉曼超长跨距系统中的非线性效应理论模型 |
| 3.5 仿真及结果分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 双向拉曼超长跨距系统中非线性效应补偿方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 用于拉曼放大系统的DBP算法 |
| 4.3 基于前补DBP的 NSNI抑制方法 |
| 4.4 双向拉曼超长跨距系统中NSNI效应的抑制实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 WDM系统中光纤非线性效应的分析模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 WDM系统中非线性效应的分析模型 |
| 5.3 对WDM系统中非线性效应的分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 WDM系统中基于联合补偿算法的XPM抑制方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 一种基于非线性前补和接收端相位恢复算法的XPM抑制方法 |
| 6.3 仿真系统的搭建和参数设置 |
| 6.4 仿真结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 WDM系统中基于改进DD-RLS的非线性相位追踪算法 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 自适应均衡及其在补偿非线性相位噪声上的缺陷 |
| 7.3 一种用于非线性相位追踪的改进DD-RLS算法 |
| 7.4 仿真结果分析与讨论 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 全文总结与工作展望 |
| 8.1 本文工作总结 |
| 8.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的论文目录 |
（3）高速大容量数字相干光传输关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及研究成果 |
| 2 数字相干光传输系统基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 发射机 |
| 2.3 光纤链路 |
| 2.4 数字相干光接收机 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于MIMO均衡的Nyquist-WDM传输技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Nyquist-WDM信号MIMO均衡原理 |
| 3.3 DP-QPSK Nyquist-WDM系统研究 |
| 3.4 DP-16QAM Nyquist-WDM系统研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于最大似然序列检测的Nyquist-WDM传输技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Nyquist-WDM传输系统中的最大似然检测原理 |
| 4.3 DP-QPSK Nyquist-WDM系统仿真平台 |
| 4.4 DP-QPSK Nyquist-WDM系统仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于少模光纤的模分复用传输技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于少模光纤的模分复用传输系统模型 |
| 5.3 新型少模光纤的设计与制备 |
| 5.4 二次级联MIMO均衡算法 |
| 5.5 DP-QPSK多模复用传输性能仿真 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 高精度快速盲色散估计技术 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于频谱叠加的色散估计方案 |
| 6.3 色散估计仿真分析 |
| 6.4 色散估计实验分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 缩略词汇表 |
（4）超正交光调制信号及非线性效应影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容与意义 |
| 第二章 光调制的基本原理与器件 |
| 2.1 光调制的基本概念 |
| 2.2 光调制器件的原理 |
| 2.2.1 电吸收调制器EAM |
| 2.2.2 马赫增德尔调制器 |
| 2.2.3 马赫增德尔干涉仪 |
| 2.3 光调制格式的分类和原理 |
| 2.3.1 基于强度调制的ASK产生原理 |
| 2.3.2 基于相位调制的PSK产生原理 |
| 2.3.3 基于频率调制的FSK产生原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光纤通信系统信道对光信号影响的研究 |
| 3.1 信道中线性效应对信号影响的研究 |
| 3.2 信道中非线性效应对信号影响的研究 |
| 3.2.1 自相位调制相移对信号的影响 |
| 3.2.2 交叉相位调制对信号的影响 |
| 3.2.3 四波混频效应对信号的影响 |
| 3.3 信道各类效应对信号影响的仿真分析 |
| 3.3.1 色散引起的脉冲变化的仿真 |
| 3.3.2 非线性效应引起的脉冲变化的仿真 |
| 3.3.3 色散与非线性效应结合的仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光纤信道对各种调制格式信号传输性能的分析 |
| 4.1 单一调制格式的在光纤中传输的性能研究 |
| 4.1.1 光纤传输系统的信道建模 |
| 4.1.2 色散效应对调制格式传输性能的影响 |
| 4.1.3 非线性效应对调制格式传输性能的影响 |
| 4.2 两种调制格式正交结合的光纤传输系统 |
| 4.2.1 正交调制格式在光标记交换系统中的应用 |
| 4.2.2 影响光标记系统性能因素的分析 |
| 4.3 光纤传输系统中的非线性补偿研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于超正交调制格式的光纤通信系统 |
| 5.1 FSK-DPSK-ASK光调制原理和系统建模 |
| 5.1.1 超正交调制理论研究 |
| 5.1.2 超正交调制光传输系统的仿真与分析 |
| 5.1.3 超正交调制系统的研究意义 |
| 5.2 基于超正交调制的WDM传输系统研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的学术论文及专利 |
（5）偏振复用光通信系统信号处理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 偏振复用系统中信号处理技术研究进展 |
| 1.2.1 偏振复用系统全光解复用技术 |
| 1.2.2 偏振复用系统全光信号处理技术 |
| 1.2.3 偏振复用系统数字信号处理技术 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 直接检测偏振复用系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直接检测偏振复用系统模型 |
| 2.2.1 发射机 |
| 2.2.2 传输链路 |
| 2.2.3 接收机 |
| 2.3 基于检测标记光光功率的全光偏振解复用 |
| 2.3.1 实验原理 |
| 2.3.2 实验验证与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光纤非线性及其在信号处理中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤非线性效应 |
| 3.2.1 自相位调制效应 |
| 3.2.2 交叉相位调制效应 |
| 3.2.3 四波混频效应 |
| 3.3 基于多种非线性效应的码型变换与波长组播 |
| 3.3.1 实验原理 |
| 3.3.2 实验与结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 偏振复用系统中的全光信号处理技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于自相调制效应的全光再生原理 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 偏振模色散致畸变的脉冲整形 |
| 4.3 偏振复用系统中的全光再生 |
| 4.3.1 基于反向对传的全光再生器 |
| 4.3.2 基于偏振分集非线性环形镜的全光再生器 |
| 4.4 偏振复用系统中的全光波长转换 |
| 4.4.1 实验原理 |
| 4.4.2 实验结果与分析 |
| 4.5 偏振复用系统中的全光码型变换 |
| 4.5.1 实验原理 |
| 4.5.2 实验结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 相干检测偏振复用系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相干检测偏振复用系统发射机 |
| 5.2.1 基本器件及其特性 |
| 5.2.2 发射机 |
| 5.3 相干检测偏振复用系统接收机 |
| 5.3.1 相干检测基本原理 |
| 5.3.2 相位分集相干检测 |
| 5.3.3 偏振与相位分集相干检测 |
| 5.4 DSP处理单元与典型算法 |
| 5.4.1 I/Q分量正交归一化 |
| 5.4.2 数字同步与重采样 |
| 5.4.3 基于恒模算法的偏振解复用技术 |
| 5.4.4 色散补偿 |
| 5.4.5 数字载波同步 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 偏振复用系统DSP技术在RoF系统中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 载波相位估计算法在RoF系统中的应用 |
| 6.2.1 差分16-QAM编解码原理 |
| 6.2.2 面向判决的载波相位恢复算法 |
| 6.2.3 差分16-QAM 60-GHz毫米波RoF通信系统 |
| 6.3 CMA偏振解复用算法在RoF系统中的应用 |
| 6.3.1 基本原理 |
| 6.3.2 仿真与结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 本论文缩略词列表 |
| 攻读博士期间发表的论文和科研成果 |
（6）高速光通信中数字信号处理（DSP）与波形产生技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基于DSP技术的高速相干光通信系统 |
| 1.2.1 相干光通信的发展历史与研究现状 |
| 1.2.2 现代高速相干光通信系统的特点 |
| 1.2.3 相干光通信中DSP关键技术 |
| 1.3 光学波形产生技术 |
| 1.4 本论文主要工作与结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 相干光接收机与DSP算法简介 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相干光通信接收机的组成与原理 |
| 2.3 PDM-QPSK系统中关键DSP算法 |
| 2.3.1 固定色散补偿 |
| 2.3.2 偏振解复用与自适应均衡 |
| 2.3.3 载波频率与相位恢复 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 相干光通信系统中光纤非线性补偿 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于DBP算法的信道内非线性效应补偿 |
| 3.2.1 DBP算法的原理 |
| 3.2.2 DBP在接收机DSP单元的实现 |
| 3.2.3 DBP算法的系统性能 |
| 3.3 基于导频的光纤非线性效应补偿 |
| 3.3.1 导频方法的原理与系统实现 |
| 3.3.2 导频方法的系统性能 |
| 3.4 使用OQPSK与MSK格式的抗非线性传输系统 |
| 3.4.1 OQPSK与MSK系统结构 |
| 3.4.2 OQPSK与MSK的系统性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 高阶QAM信号载波相位恢复 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 QPSK分割算法与BPS算法研究 |
| 4.2.1 QPSK分割算法原理 |
| 4.2.2 BPS算法原理 |
| 4.2.3 数值模拟与结果分析 |
| 4.3 QPSK分割结合ML算法 |
| 4.3.1 算法原理与实现 |
| 4.3.2 数值模拟与结果分析 |
| 4.4 基于导频的载波相位恢复方法 |
| 4.4.1 导频方法的原理与实现 |
| 4.4.2 改进的导频方法 |
| 4.4.3 导频方法结合ML算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 光学波形产生技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超宽带(UWB)信号的光学产生 |
| 5.2.1 UWB信号光学产生简介 |
| 5.2.2 基于PM与DI实现IR-UWB发射机 |
| 5.2.3 多路IR-UWB与MMW-UWB信号同时产生方案 |
| 5.3 基于光学梳状谱的波形产生 |
| 5.3.1 基于EAM与级联PM产生平坦光学梳状谱 |
| 5.3.2 基于光学梳状谱的波形产生 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 论文工作总结和展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 进一步工作展望 |
| 攻读博士期间论文发表情况 |
| 缩略语 |
| 致谢 |
（7）高速光纤通信系统中QAM光信号生成及传输性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 新型调制格式研究现状 |
| 1.3 16QAM光调制格式的研究意义 |
| 1.4 本论文的主要研究工作 |
| 2 16QAM光调制格式的生成方案研究 |
| 2.1 16QAM光调制格式概述 |
| 2.2 星形16QAM生成方案 |
| 2.2.1 基于I/Q调制器的生成方案 |
| 2.2.2 星形16QAM串联生成方案 |
| 2.2.3 星形16QAM串并联混合生成方案 |
| 2.3 方形16QAM生成方案 |
| 2.3.1 基于I/Q调制器的生成方案 |
| 2.3.2 基于QPMZM的生成方案 |
| 2.3.3 方形16QAM串并联混合生成方案 |
| 2.4 基于De-MZM的星形16QAM生成方案 |
| 2.4.1 星形16QAM差分编码 |
| 2.4.2 星形16QAM星座图仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 QAM光信号直接检测接收技术分析 |
| 3.1 基于DLI的直接检测接收机 |
| 3.2 基于2×4 90°混合器的直接检测接收机 |
| 3.3 差分检测的数据恢复 |
| 3.3.1 ARG-判决方式 |
| 3.3.2 IQ-判决方式 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 光纤传输过程中的光学特性影响 |
| 4.1 光纤损耗 |
| 4.2 色散 |
| 4.2.1 色度色散 |
| 4.2.2 偏振模色散 |
| 4.3 光纤非线性 |
| 4.3.1 克尔效应 |
| 4.3.2 非线性散射效应 |
| 4.4 非线性相位噪声 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 16QAM光信号传输性能研究 |
| 5.1 不同调制格式的星座图、眼图及频谱分析 |
| 5.2 16QAM光信号在背靠背情况下性能分析 |
| 5.3 16QAM光信号在光纤中传输性能分析 |
| 5.3.1 色散容忍度仿真 |
| 5.3.2 非线性容忍度仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）高速光纤通信中的偏振复用和码型调制技术（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 高速光通信复用技术概述 |
| 1.2 偏振复用技术的发展及研究的意义 |
| 1.3 论文的主要内容与结构 |
| 2 偏振复用基本理论 |
| 2.1 光偏振概论 |
| 2.2 偏振光的描述方法 |
| 2.2.1 斯托克斯矢量和密勒矩阵 |
| 2.2.2 琼斯矢量和琼斯矩阵 |
| 2.2.3 庞加莱球 |
| 2.3 偏振光在单模光纤中的传输 |
| 3 偏振复用系统 |
| 3.1 偏振复用技术的实现 |
| 3.2 常用偏振器件 |
| 3.2.1 偏振合束器(PBC)和偏振分束器(PBS) |
| 3.2.2 波片 |
| 3.2.3 偏振控制器 |
| 3.3 偏振复用系统中的损伤和串扰 |
| 3.3.1 色散效应 |
| 3.3.2 偏振模色散PMD |
| 3.3.3 偏振依赖损耗PDL |
| 3.3.4 带内四波混频效应IFWM |
| 4 高速传输系统中的码型调制技术 |
| 4.1 码型调制技术简介 |
| 4.1.1 非归零码NRZ |
| 4.1.2 归零码RZ |
| 4.1.3 载波抑制归零码CSRZ |
| 4.2 系统性能评价指标 |
| 4.2.1 光信噪比(OSNR) |
| 4.2.2 Q值 |
| 4.2.3 误码率(BER) |
| 4.2.4 眼开度代价(EOP) |
| 4.3 各码型传输性能对比及仿真 |
| 4.3.1 色散容限 |
| 4.3.2 非线性容限 |
| 4.3.3 小结 |
| 5 高速偏振复用系统的仿真及分析 |
| 5.1 仿真系统的结构图以及参数设置 |
| 5.1.1 发送部分 |
| 5.1.2 偏振复用和解复用部分 |
| 5.1.3 传输链路部分 |
| 5.1.4 接收部分 |
| 5.2 仿真结果及分析 |
| 5.2.1 RZ码在非偏振复用和偏振复用系统中的传输性能仿真及对比分析 |
| 5.2.2 2*80Gbit/s的RZ码和2*80Gbit/s的CSRZ码在偏振复用系统中的传输性能仿真及对比分析 |
| 5.2.3 小结 |
| 6 高速偏振复用系统的实验及分析 |
| 6.1 实验装置图 |
| 6.1.1 光发射部分 |
| 6.1.2 偏振复用部分 |
| 6.1.3 传输链路部分 |
| 6.1.4 偏振解复用部分 |
| 6.1.5 光接收部分 |
| 6.2 实验结果及分析 |
| 6.2.1 对比分析160Gbit/s光时分复用系统和2*80Gbit/s光偏振／时分复用系统的IFWM效应 |
| 6.2.2 采用强色散管理抑制传输系统中的IFWM效应 |
| 6.2.3 小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文主要研究成果 |
| 7.2 下一步的工作及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）大容量高速光纤通信系统中PolMux技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光纤传输系统概述及发展动态 |
| 1.2.1 光纤传输系统概述 |
| 1.2.2 光纤传输系统的研究现状 |
| 1.2.3 关键技术 |
| 1.3 偏振复用技术研究现状 |
| 1.4 本文所做工作及内容安排 |
| 第二章 大容量、高速光纤传输系统的信道特性简介 |
| 2.1 光纤的损耗 |
| 2.1.1 损耗的基本概念 |
| 2.1.2 吸收损耗 |
| 2.1.3 散射损耗 |
| 2.2 色度色散 |
| 2.2.1 色散的表示方法 |
| 2.2.2 色散的分类 |
| 2.3 偏振模色散（PMD: Polarization Mode Dispersion） |
| 2.3.1 PMD 的基本概念 |
| 2.3.2 表征偏振模色散的参数 |
| 2.4 非线性效应 |
| 2.4.1 非线性效应的基本概念 |
| 2.4.2 受激散射效应 |
| 2.4.3 非线性折射率效应 |
| 2.4.4 XPM 对光脉冲的影响仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 适用于高速光纤传输系统的调制格式 |
| 3.1 光调制的基本概念及关键器件 |
| 3.1.1 光调制的基本概念 |
| 3.1.2 光调制格式分类 |
| 3.1.3 光调制的关键器件 |
| 3.2 幅度调制 |
| 3.2.1 归零码（RZ） |
| 3.2.2 抑制载波归零码（CSRZ） |
| 3.2.3 双二进制归零码（Duobinary RZ） |
| 3.3 相位调制 |
| 3.3.1 差分相移键控（DPSK）调制 |
| 3.3.2 差分正交相移键控（DQPSK）调制 |
| 3.3.3 差分八进制相移键控（D8PSK）调制 |
| 3.4 偏振态调制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于 PolMux 的高速光纤传输系统 |
| 4.1 VPI 仿真软件简介 |
| 4.2 PolMux 相关理论 |
| 4.2.1 偏振光特性和产生方法 |
| 4.2.2 双折射理论 |
| 4.2.3 PolMux 信号的生成 |
| 4.3 偏振相关效应对 PolMux 系统的影响 |
| 4.3.1 PDL 对 PolMux 系统的影响 |
| 4.3.2 PMD 对 PolMux 系统的影响 |
| 4.4 SPM 对 PolMux 系统的影响 |
| 4.4.1 损耗和色散对 PolMux 系统的影响 |
| 4.4.2 色散和 SPM 对 PolMux 系统的影响 |
| 4.4.3 损耗、色散和 SPM 共同作用对系统的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 不同调制格式 PolMux 系统的仿真分析 |
| 5.1 VPI 仿真系统结构 |
| 5.1.1 信号发送模块 |
| 5.1.2 光纤传输链路的参数设置 |
| 5.1.3 偏振解复用模块 |
| 5.2 采用相同调制格式的 PolMux 系统 |
| 5.3 改进后的 PolMux 系统 |
| 5.4 仿真性能分析 |
| 5.4.1 眼图分析 |
| 5.4.2 传输距离变化时的误码率分析 |
| 5.4.3 光信噪比与误码率关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 研究生在读期间研究成果 |
（10）高速光通信系统码型调制格式及传输性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信发展史 |
| 1.2 高速光通信系统的关键技术 |
| 1.3 研究码型调制格式的目的和意义 |
| 1.4 码型调制格式的国内外研究现状 |
| 1.5 本文的主要工作内容和章节安排 |
| 第二章 光传输系统中的码型调制格式研究 |
| 2.1 光调制基本概念和分类 |
| 2.1.1 光调制基本概念 |
| 2.1.2 光调制技术分类 |
| 2.2 光调制器的选择 |
| 2.2.1 电吸收调制器 |
| 2.2.2 马赫-曾德尔调制器 |
| 2.3 各种码型调制格式的产生 |
| 2.3.1 NRZ 调制格式 |
| 2.3.2 RZ 调制格式 |
| 2.3.3 CSRZ 调制格式 |
| 2.3.4 DRZ 调制格式 |
| 2.3.5 MD-RZ 调制格式 |
| 2.3.6 DPSK 调制格式 |
| 2.3.7 DQPSK 调制格式 |
| 2.4 各种调制码型的解调 |
| 2.4.1 NRZ、RZ、CSRZ、DRZ、MD-RZ 的解调 |
| 2.4.2 DPSK 的解调 |
| 2.4.3 DQPSK 的解调 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光纤传输系统的损伤因素和评价指标 |
| 3.1 光纤传输系统中的损伤因素 |
| 3.1.1 光纤损耗 |
| 3.1.2 光放大器自发辐射噪声 |
| 3.1.3 色散 |
| 3.1.4 偏振模色散 |
| 3.1.5 非线性效应 |
| 3.2 评价系统所用的指标 |
| 3.2.1 比特误码率和Q 值 |
| 3.2.2 色散容限和非线性容限 |
| 3.2.3 眼图张开度代价 |
| 3.2.4 功率代价和接收灵敏度 |
| 3.2.5 光信噪比 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 强度调制格式在高速光传输系统中性能研究 |
| 4.1 强度调制格式在高速单通道光传输系统中的仿真分析 |
| 4.1.1 仿真软件简单介绍 |
| 4.1.2 光纤传输系统整体设计 |
| 4.1.3 不同强度调制格式抗非线性能力的研究 |
| 4.1.4 不同强度调制格式抗色散能力的研究 |
| 4.2 本章小结 |
| 第五章 相位调制格式在高速光传输系统中性能研究 |
| 5.1 相位调制格式在高速光传输系统的仿真分析 |
| 5.1.1 不同相位调制格式抗非线性能力的研究 |
| 5.1.2 不同相位调制格式抗色散能力的研究 |
| 5.2 色散补偿方式对相位调制格式的影响 |
| 5.3 光放大器自发辐射对相位调制格式的影响 |
| 5.3.1 DPSK 传输系统的仿真 |
| 5.3.2 仿真结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要的工作总结 |
| 6.2 本课题需要进一步研究的内容 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、偏振模色散和非线性效应对WDM系统中RZ码的影响（论文参考文献）
- [1]半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究[D]. 徐贵勇. 江南大学, 2021(01)
- [2]相干光通信中光纤非线性效应的理论模型及补偿算法的研究[D]. 郑强. 华中科技大学, 2020(01)
- [3]高速大容量数字相干光传输关键技术的研究[D]. 姚殊畅. 华中科技大学, 2015(07)
- [4]超正交光调制信号及非线性效应影响的研究[D]. 慈欢. 北京邮电大学, 2014(04)
- [5]偏振复用光通信系统信号处理技术研究[D]. 易安林. 西南交通大学, 2013(10)
- [6]高速光通信中数字信号处理（DSP）与波形产生技术研究[D]. 张方正. 北京邮电大学, 2013(01)
- [7]高速光纤通信系统中QAM光信号生成及传输性能研究[D]. 赵晓欧. 北京交通大学, 2013(02)
- [8]高速光纤通信中的偏振复用和码型调制技术[D]. 吴婷. 北京交通大学, 2013(02)
- [9]大容量高速光纤通信系统中PolMux技术的研究[D]. 刘爽. 西安电子科技大学, 2012(03)
- [10]高速光通信系统码型调制格式及传输性能的研究[D]. 周薇. 华东交通大学, 2011(05)