一种异步OCDMA系统二维码的设计和分析

异步光码分多址(OCDMA)系统是近年来关注的热点,但对适用于该系统的二维码字的研究还比较少.文章分析了扩展同余码(EQC)在异步OCDMA系统中的相关性,并进一步提出一种用于异步OCDMA系统的二维时间/频率组合码的构造方法.分析该地址码的自相关和互相关特性的结果表明:由EQC和光正交码(OOC)构成的二维时间/频率组合码EQC/OOC具有良好的自相关和互相关特性.     

基于二维EHLC/PC码结构的OCDMA编解码器

提出一种新型的基于AWGs波导的采用扩展双曲同余码/素数码(EHLC/PC)结构的二维编/解码方案,并进行了计算机模拟,得到了二维EHLC/PC码的解码相关输出结果.结果表明:AWGs编解码器实现了二维EHLC/PC码字的编码和相关解码;在相同码长、码重的情况下,EHLC/PC码容量较大,可以实现更多用户的接入.此外,利用AWGs编解码器易于实现OCDMA编解码器的集成化.     

基于光纤光栅和二维编码的OCDMA分插复用

对基于布托格光纤光栅（FBG）和二维时域／频域编码技术的光码分多址（OCDMA）系统进行深入的研究，提出了一种新型的应用二维叫时域／频域编码技术的OCDMA码分插复用器（ADM）单元。设计的ADM单元基于FBG的编解码器结构性价比高，可以简单地从网络巾取下相应码的数据同时向网络中添加本地数据。最后，把所提出的ADM单元应用于高速OCDMA系统进行模拟仿真，性能良好。     

一种基于素数码和单重合序列的二维光正交码

以素数码(PC)作为时间扩频伪随机序列,以单重合序列(OCS)作为波长跳频伪随机序列,构造了一种新的二维光正交码(OOC)PC/OCS,并分析了码字的互相关性能.与素数跳频码PC/PC相比,PC/OCS的波长数并不局限于素数,可以是任意整数,不仅构造灵活,而且可充分利用多波长光码分多址(MW OCDMA)系统的有效波长数.当系统的有效波长数为大于某个素数的整数时,PC/OCS不仅码字容量大于PC/PC,而且互相关性能也有所改善,降低了MW OCDMA系统的误码率(BER).     

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.     

一种新的二维光正交码的构造与性能分析

以OCFHC(一次重合跳频码)作为时间扩频序列,OCS(单重合序列)作为波长跳频序列,构造了一种新的二维光正交码OCFHC/OCS。分析OCFHC/OCS的码字性能,得到了码字的互相关均值表达式,并对该码字的误码率进行了仿真比较。仿真结果表明,当码重和任意两个相邻"切普"波长的最小间隔一定时,增加OCFHC/OCS码的跳波长数,不仅可以降低MWOCDMA(多波长光码分多址)系统的误码率,还可以增加码字容量;与OOC(光正交码)/OCS码相比,OCFHC/OCS码的码字性能更优。     

基于波长选择开关的OCDMA编解码系统实验研究

提出了一种基于波长选择开关(WSS)和光纤时延线结构的动态可重构、高码片速率的二维跳频-扩时(WH/TS)编解码器实现方案,阐述了其工作原理并进行了系统实验验证与仿真研究。设计实现了数据速率为2.5 Gbit/s的光码多分址(OCDMA)实验系统,完成了40 km的传输实验,并实际测得编码器的群时延和插损特性,利用VPI软件仿真验证了编解码器的码片速率可达500 GChip/s。实验结果表明:基于WSS和光纤时延线的编解码器不仅能够正确完成脉冲信号的编码和解码,而且传输系统实验的误码率(BER)优于1.00×10-9。     

一种新的OCDMA二维码字结构及其实现方法

以一维EQC码为例，研究了“不同时片不同波长”的二维码字结构的特点，分析了实现这种二维码字编码的光纤光栅编解码技术及其特点，并叙述了实现这种OCDMA系统的星形拓扑结构．     

二维同步OCDMA光编码器设计与研究

文章以"同步修正素数码"为基础,利用互相垂直的两组线偏振光构造了适用于同步光码分多址(OCDMA)系统的二维光正交地址码.通过分析码字的自相关和互相关特性,确定了其选码原则.在此基础上,设计了适用于同步OCDMA系统的二维光编码器.仿真结果表明,与一维同步OCDMA系统相比,二维同步光正交地址码具有更优良的接收性能,并解决了器件在实际使用过程中可能出现的功率非线性叠加问题.     

一种基于SQPC/OCS的二维光正交码设计及性能研究

以同步二次素数码(SQPC)作为时间扩频序列,单重合序列(OCS)作为波长跳频序列,构造了一种新的二维光正交码SQPC/OCS,并对其误码性能及码字容量进行了理论分析和仿真比较。理论分析表明：在同码长、同波长数条件下,SQPC/OCS与 2D-QPC误码率相等,但SQPC/OCS波长数可以是任何数,不局限于素数,从而增加波长码片可以降低误码率;与EPC/OCS相比,SQPC/OCS误码率更低。SQPC/OCS码字容量远远高于2D-QPC和EPC/OCS码字容量。仿真结果表明：当p=7、q=13时,SQPC/OCS误码率比2D-QPC降低接近2个数量级;当p=11、q=15时,SQPC/OCS与EPC/OCS相比,当用户数为20时,误码率相差达4个数量级。     

一种新的二维光正交码及其性能分析

以光正交码(OOC)作为时间扩频序列,以单重合序列(OCS)作为波长跳频序列,构造了一种新的二维光正交码,即光正交码/单重合序列。与其他二维光正交码相比,光正交码/单重合序列的波长数并不局限于素数或素数幂,可以是任意整数,不仅构造灵活,而且可充分利用多波长光码分多址(MW OCDMA)系统的有效波长数。分析了光正交码/单重合序列码字的自相关和互相关性能,并得到了其互相关均值的具体表达式。最后,针对多波长光码分多址不同的系统参数,对不同参数的光正交码/单重合序列码字性能进行了分析和讨论:1)给定单重合序列参数和光正交码的码重,增加码长将降低光码分多址系统误码率;2)给定光正交码的参数和单重合序列的码长,增加波长数将降低光码分多址系统误码率。     

二维光正交码编码光码分多址系统研究

利用光纤布拉格光栅（FBG）阵列,每用户在时间和波长上进行二维光正交（OOC）码编码,传输速率从70Mbps到1．4Gbps,在2个发送用户和1个接收用户的条件下,实现了光码分多址（OCDMA）通信。研究了FBG编码器所决定的系统用户传输速率对系统性能的影响,结果表明,在并发用户数小于OOC码码重,系统用户速率超过限制速率3倍以内时,对系统性能的影响不大。当码重大于9时．随着用户地址码码长的增加,速率超过限制速率对系统性能的影响相对较小。在相同误码率要求前提下,地址码较长系统可以突破限制速率的2～3倍。理论分析和实验研究表明,FBG间距条件所决定的速率限制,并非不可逾越的必要条件。     

Design of FBG En/Decoders in Coherent 2-D Time-Wavelength OCDMA Systems

A novel fiber Bragg grating (FBG)-based en/decoder for the two-dimensional (2D) time-spreading wavelength-hopping optical coding is proposed. Compared with other 2D en/decoders, the proposed en/decoding for an optical code-division multiple-access (OCDMA) system uses a single phase-encoded FBG and coherent en/decoding. Furthermore, combined with reconstruction-equivalent-chirp technology, such en/decoders can be realized with a conventional simple fabrication setup. Experimental results of such en/decoders and the corresponding system test at a data rate of 5 Gb/s demonstrate that this kind of 2-D FBG-based en/decoders could improve the performances of OCDMA systems.     

基于等效相移超结构光纤光栅编解码器的2.5 Gbit/s 60 km光码分多址传输实验

稳定的窄脉冲光源、高性能编解码器和具有旁瓣/噪声抑制功能的接收机是光码分多址(OCDMA)系统设计实现的3个关键模块。实验中利用增益开关脉冲光源,63位等效相移超结构布拉格光栅(EPS-SSFBG)相位编解码器和接收机门限调整技术实现了2.5 Gbit/s 60 km传输并得到了相应的误码曲线,系统在误码率(BER)等于10-9时的灵敏度为-22.5 dBm。实验结果表明,等效相移超结构布拉格光栅编解码器兼具高性能和可实现性,可用于实用化的光码分多址系统,而综合利用光域和电域的手段抑制旁瓣和噪声的影响是提高系统性能的重要手段。     

OCDMA系统中一种新的多倍长光垂直码

提出了一种新的容量大、相关性好的多倍长、多波长二维光正交码（2D MW-OOC），基于多倍长一维光正交码（1DOOC）构造了MW-OOC。对同时使用具有2种码长的MW-OOC的光码分多址（OCD-MA）系统性能分析表明，使用该MW-OOC的系统性能良好，明显好于同样码长下的多倍长1-DOOC；使用短码序列的信号误码率性能好于使用长码序列信号的误码率性能。这些特征能充分发挥OCDMA系统大容量的技术优势，满足将来大容量多媒体OcDMA网络系统对同时传输的不同信号所需传输质量不同的需求。     

基于光纤光栅编解码和修正素数跳频码的一种光码分多址系统方案研究

在素数跳频码（PHCs）的基础上，研究了修正素数跳频码（MPHCs）的构造方法和性能，提出了基于光纤布拉格光栅（FBG）编解码实现修正素数跳频码这种二维地址码的光码分多址（OCDMA）系统方案。并通过对素数跳频码和修正素数跳频码这两种码字误码性能的分析，得到以下结论：对于相同的素数P，当系统误码率（BER）B≤10^-9，P≥37时，修正素数跳频码所容纳的最大用户数大于素数跳频码；在光纤布拉格光栅阵列上修正素数跳频码所需要的编码光栅数相对素数跳频码减少（P一1）／2个，从而降低了光纤布拉格光栅阵列的制作难度。     

2.5 Gbit/s码位重叠快跳频光码分多址实验系统

设计并实现了单用户、数据速率2.5 Gbit/s的码位重叠快跳频光码分多址(SO-FFH OCDMA)实验系统。采用波长数为7和码长为4的单重合码,在数据速率2.5 Gbit/s时设计和制作了基于光纤布拉格光栅(FBG)的光编码/解码器,并测试了光编码器和光解码器的频谱图。脉冲发生器产生2.5 Gbit/s的非归零(NRZ)脉冲信号,外调制放大自发辐射(ASE)宽带光源后,通过光环行器进入光编码器进行光信号的扩频编码。编码后的光信号经掺铒光纤放大器(EDFA)放大后,输入到光解码器进行扩频解码,并通过2.5 Gbit/s接收模块转换为电信号。从解码信号的波形看,在用户数据速率为2.5 Gbit/s时,该系统能够正确解码用户的数据信息。实验结果表明,相对于传统的快跳频光码分多址系统,码位重叠快跳频光码分多址可大大提高用户的数据速率。     

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。     

基于线性组合码的多速率光码分多址接入系统

线性组合码(LCC)具有码族容量大、误码率(BER)低等优点,是实现光码分多址(OCDMA)的一种有效手段。通过改变组成线性组合码的子码字数可以实现多速率传输。利用基于线性组合码的二维时域/频域光纤光栅编/解码器,建立了多速率随机接入实验平台,成功实现了双用户发送和双用户接收的双速率光码分多址数据通信。线性组合码选用素数跳频码(PC)为子码族,实验中取素数为3的素数码控制时间扩频和波长跳频。实验验证了线性组合码多速率光码分多址接入系统方案的可行性。