双硬限幅器异步光码分多址系统误码性能分析

针对基于单硬限幅器（OHL）异步光码分多址（OCDMA）系统的解码器不能完全消除信道串扰产生的误码，提出了具有双OHL的解码器结构来优化系统传输性能。通过数值分析给出了地址码（光正交码，OOC）的码长、码重、用户数与系统误码率的关系，结果表明：双OHL异步OCDMA系统误码率相对于单OHL系统误码率下降明显，系统传输性能得到改善。     

双硬限幅器二维异步OCDMA系统的性能分析

在二维异步光码分多址(OCDMA)系统中,考虑光接收机存在多种噪声源干扰和用户之间存在的多址干扰(MAI),使用了具有双硬限幅器(OHL)的光接收机来优化系统传输性能.文章数值分析了阈值、用户数和入射光功率等对系统误码率的影响.结果表明:双OHL二维异步OCDMA系统的误码率相对于单OHL系统和无OHL系统明显下降,基本消除了MAI.     

二维同步OCDMA系统的性能分析

构造了一种用于二维同步光码分多址(OCDMA)系统的修正素数跳频码(MPC/PC),分析了码字的自相关和互相关性能,研究了二维同步OCDMA系统的误码率和吞吐量性能.结果表明,与一维同步OCDMA系统相比,二维同步OCDMA系统的可接入用户数大大增加,误码率大大降低,吞吐量明显提高.     

SAC OCDMA系统FOC地址码设计及性能研究

设计了一种新的适合同步光谱幅度编码光码分变址(Spectral-amplitude coding optical code division multiple access,SAC OCDMA)系统的地址码,能够使多址干扰产生的误码率为0.且该地址码的互相关限为1,在给定码重和用户数的情况下能够得到较小码长,便于系统的编解码。利用OptiSys 7.0设计出仿真系统,分析比较用波分复用器和光纤光栅作为编解码器适用的不同系统,在考虑散弹噪声、相位引起的强度噪声(PIIN)和热噪声的情况下,根据该地址码的特点分析整个编解码系统的信噪比和误码率,并与现有的SAC地址码性能进行比较.结果表明:选用该地址码的SAC OCDMA系统得到的眼图更为理想,在系统误码率、编解码实现,及系统性能上都有了很大的提高。     

二维地址码对OCDMA系统误码率性能的研究

介绍了二维二次素数码、二维光正交码及二维Rs地址码的构造,讨论了它们对OCDMA系统误码性能和用户容量的影响.通过仿真分析了二维地址码的用户容量与码长、码重的关系,以及误码率随同步用户数、判决门限的变化曲线.结果表明,对于二维OCDMA系统,在判决门限一定的条件下,同步用户数越大,系统的误码率越低;系统同步用户容量随着...     

采用改进的PIC技术的OCDMA系统性能分析

文章提出改进的并行干扰消除(PIC)技术来减少多址干扰时光码分多址(OCDMA)系统性能的影响.以光正交码(OOC)为地址码,推导出改进的PIC技术的系统误码率表达式.通过仿真分析给出了误码率与OOC的码长、码重和并发用户数的关系.结果表明,采用改进的PIC技术,能大大降低OCDMA系统的误码率,改善系统性能,且系统满足误码率≤10<'-9>时所需的最小OOC码长远远小于PIC所需的最小OOC码长.     

波分复用OCDMA系统的性能分析

分析了波分复用(WDM)光码分多址(OCDMA)系统的归一吞吐量性能。当同时用户数均匀分配到不同的波长时,得到了WDM OCDMA系统归一化吞吐量性能的上界;当同时用户数尽量分配到同一个波长时,得到了WDM OCDMA系统归一化吞吐量性能的下界。在所有用户均匀分配到不同波长信道的条件下,比较了WDM OCDMA与多波长(MW)OCDMA系统的归一化吞吐量性能。结果表明,当负载较小时,两者的性能基本相当;当负载较大时,WDM 0CDMA的性能优于MW OCDMA系统。同时,WDM OCDMA的归一化吞吐量峰值高于MW OCDMA系统的归一化吞吐量峰值。     

基于超结构光纤光栅的混沌序列OCDMA系统

提出了一种双极性编解码的光码多分址(OCDMA)系统,采用混沌序列作地址码,并使用超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)作编/解码器。三阶Chebyshev映射能够产生具有良好相关性且适用于异步CDMA系统的双极性混沌序列,通过对三阶Chebyshev映射赋予一定初值,并进行反复迭代,得到一定长度的双极性混沌序列。根据地址码的特征,通过控制FBG的折射率分布形成SSFBG,利用SSFBG产生相应的双极性混沌序列作OCDMA系统的编/解码器。对系统性能进行了定量分析,在完全异步的情况下,推导了信噪比(SNR)与误码率(BER)的表达式。仿真分析了系统在不同码长下的BER随接入用户数的变化,并和使用Gold序列的情况进行了比较。结果表明,随着码长的增加,在接入用户数一定的情况下,系统具有较低的BER;由于混沌序列良好的自互相关性,相应的混沌序列OCDMA系统与使用Gold序列的系统相比具有较低的BER,并可以容纳更多的用户数。     

异步相干扩时光码分多址系统的干扰性能分析

从码字的非周期互相关函数出发,分析异步相干扩时光码分多址(OCDMA)系统的多址干扰(MAI)和差拍噪声(BN).干扰用户不同的传输时延,非周期互相关强度均值随之变化,差拍噪声和多址干扰也随之变化.给出了差拍噪声和多址干扰与非周期互相关强度均值的关系,讨论了异步相干扩时OCDMA系统的误码率(BER)与非周期互相关强度均值的关系.最后,以码长511的Gold码为例,针对干扰用户之间不同的传输时延,得到了异步相干扩时OCDMA系统的误码率上界与平均误码率性能.在平均误码率情况下,OCDMA系统能支持12个干扰用户,而在最差情况下(误码率上界),系统容纳的干扰用户数不超过4个.     

混沌序列OCDMA系统性能分析

介绍了一种可以使用双极性序列的单极性信道OCDMA(光码分多址)系统,阐述了利用三阶Chebyshev映射构造具有良好相关性的双极性混沌序列的方法,并将双极性混沌序列应用到上述单极性信道OCDMA系统中。对系统性能进行了分析,在完全异步的情况下,推导了信噪比和误码率的表达式,仿真了误码率随用户数变化的曲线,与使用Gold序列的相同系统进行了比较,结果表明:在相同用户数的情况下,使用混沌序列时具有较低的误码率。     

Construction of two-dimensional wavelength/time optical orthogonal codes using difference family

A new family of two-dimensional (2-D) wavelength/time optical orthogonal codes (OOCs) for asynchronous optical code division multiple access (OCDMA) systems is proposed. The construction scheme uses the difference family (DF), which is an assemblage of difference sets in the combinatorial theory. It is proven that the proposed codewords satisfy the correlation properties required for the asynchronous OCDMA systems. The code dimension of the proposed codes is more flexible than that of the conventional 2-D codewords. The performance of the system with the proposed codes is analyzed by using the Markov-chain method. Numerical results show that the bit error rate (BER) has a minimal value given the number of simultaneous users. It is also observed that the maximum number of simultaneous users of the system can be achieved by properly choosing both the code weight and cross correlation of the 2-D OOCs.     

色散和非线性对异步光码分多址系统的影响

为了研究色散和非线性对异步光码分多址系统性能的影响,基于非线性薛定谔方程,采用数值模拟的方法,取得了异步光码分多址系统误比特率与传输距离的关系曲线和与用户数关系曲线.结果表明,光纤中的群速度色散、3阶色散和非线性效应都会引起异步光码分多址系统性能劣化,其中以群速度色散效应的影响最为严重;系统传输媒质可以采用色散位移光纤...     

An optical CDMA system based on chaotic sequences

In this paper, a coherent asynchronous optical .code division multiple access （OCDMA） system is proposed, whose encoder/decoder is an all-optical generator. This all-optical generator can generate analog and bipolar chaotic sequences satisfying the logistic maps. The formula of bit error rate （BER） is derived, and the relationship of BER and the number of simultaneous transmissions is analyzed. Due to the good property of correlation, this coherent OCDMA system based on these bipolar chaotic sequences can support a large number of simultaneous users, which shows that these chaotic sequences are suitable for asynchronous OCDMA system.     

OCDMA系统中多码长地址码的设计及性能研究

为了满足光码分多址系统中不同用户能够获得不同发送速率的需求,根据所需地址码的容量和码重,通过MATLAB编程,设计出没有重复数字的间隔集,得到具有理想相关性的多码长地址码。根据该地址码的构造特点推导计算出该地址码的误比特率,并绘制出误比特率随同步用户数变化图。设计并仿真了多速率光码分多址系统,分析了误比特率和系统性能。结果表明,该多码长地址码具有良好的相关性和误比特率性能,能够满足各种速率需求的用户。通过系统编解码后能够理想地恢复出原始信号,得到优良的眼图。此研究对光码分多址多速率系统的进一步发展是有帮助的。     

Construction and performance research on variable-length codes for multirate OCDMA multimedia networks

A new kind of variable-length codes with good correlation properties for the multirate asynchronous optical code divi- sion multiple access （OCDMA） multimedia networks is proposed, called non-repetition interval （NRI） codes. The NRI codes can be constructed by structuring the interval-sets with no repetition, and the code length depends on the number of users and the code weight. According to the structural characteristics of NRI codes, the formula of bit error rate （BER） is derived. Compared with other variable-length codes, the NRI codes have lower BER. A multirate OCDMA multimedia simulation system is designed and built, the longer codes are assigned to the users who need slow speed, while the shorter codes are assigned to the users who need high speed. It can be obtained by analyzing the eye diagram that the user with slower speed has lower BER, and the conclusion is the same as the actual demand in multimedia data transport.     

Improvement of normalized throughput in WDM ＋ OCDMA system using optical hard-limiters

Recently,because of advantages of high-speed opticalprocessing and si mple network control ,the optical codedivision multiple access (OCDMA) has become a hotscheme in LAN and access network[1-5]. According tothe spreading mode, OCDMAcan be mainly dividedi…     

一种新的光码分多址多用户干扰抑制方法

目前光码多分址（OCDMA）系统多采用开关键控（OOK）调制，多用户干扰主要影响发送比特为“0”时的误码率，原因是发送比特“0”时信号中没有光脉冲。据此，提出了一种新的OCDMA多用户干扰抑制方法。研制了一种新型OCDMA系统，通过对比特“0”和比特“1”分别使用同一地址码和它的移位变形，来避免发送比特“0”时无光脉冲的问题，而且接收端采用最大值判决，进一步减小多用户干扰。阐述了其工作原理，系统采用最佳光正交码作为地址码，分析推导了新型系统的误码率表达式，进而对新型系统和常规系统进行误码性能仿真。仿真结果表明，新型系统比常规系统的误码性能改善10个数量级以上。     

纠错编码对OCDMA系统性能的影响

提出了基于RS码(Reed-Solomon Code)的光码分多址(OCDMA)系统的前向纠错编码方案,仿真分析了该方案对一维、二维OCDMA系统的纠错能力.研究结果表明:对于相同码长、相同码重光地址码的OCDMA系统,采用前向纠错(FEC)技术能够有效降低系统误码率,提高系统客量,改善系统性能.对于来自同一码族的OCDMA系统,随码重增加,系统性能改善越好.

Abstract：

A novel forward error-correct (FEC) scheme based on Reed-Solomon code (RS code) is proposed for optical code division multiple access (OCDMA) systems.The error-correcting ability of the presented FEC scheme for one-dimension and two-dimension OCDMA systems are simulated and analyzed.Researched results show that the bit error rate (BER) of OCDMA system using FEC technology is better than that withoutwit using FEC technology at the condition of same code length and code weight.And the capacity is also largely enhanced due to the application of FEC technology.Moreover,for the address code of OCDMA system coming from the same code family,the BER is improved with the increase of the code weight.