基于偏振调制器的光学CDMA系统安全性改进研究

为提高光学码分多址(CDMA)单用户的安全性,提出了基于单个偏振调制器(PolM)实现光码移键控(CSK)信号产生的方案,阐述了其工作原理并进行了仿真和实验验证。仿真结果表明,采用平衡检测器的CSK系统接收机灵敏度较开关键控(OOK)系统高4.1dBm;实验结果表明,采用单端接收的CSK系统最低误码率(BER)为1.15×10-8,引入光阈值器件后系统BER降低到4.02×10-11,即实现了背靠背无误码传输。基于速率级能量检测的窃听实验表明,CSK系统可以抵抗速率级能量检测的窃听者。     

一种基于光子晶体少模光纤模分复用系统的设计与分析

对模分复用(MDM) 系统中传输容量和模式串 扰问题进行了研究,在VPItransmissionMaker仿真平台设计并构建了一种新型6×6多输 入多输出(MIMO)MDM系统。本文系统 使用高模式差分群时延(MDGD)光子晶体少模光纤(PC-FM F),实现包括(LP01、LP11a 、LP11b、LP21a、LP 21b、LP02)在内六模式相对独立的传输, 结合恒模算法(CMA)对输出信号解复用。仿真实验结果表明,在 系统的光信噪比(OSNR)为22dB时,每 个模式携带传输速率为40Gbit/s的4QAM调制信号,实现了在PC-FMF 中稳定传输34km,保证了每个模式信号的误码 率(BER)均在10－5量级以下 ,满足通信系统传输 最低要求。与传统FMF的MDM系统相比,本文设计的基于PC-FMF的MDM系统 可有效消除模式间串扰,提高MDM系统的容量,在高速大容量光传输系统中具有重要价值。     

基于光相位信号延时自相干的相位信息高速实时取样系统

提出了一种基于光相位信号自相干的高速光相位实时取样方案。利用时延为10ps的延时干涉仪(DI),将待测光信号的相位信息转换为强度信息;再在高非线性光纤(HNLF)中,利用四波混频(FWM)效应对强度信号进行取样。在接收端,利用不同中心波长的光滤波器(OBPF)即可滤出不同时间点的取样信号,从而在光域同时完成高速光相位信息的实时取样和取样信号的串-并转换。本文方案具有成本低、对测信号码率和波长不敏感的优点。实验中,对9GHz正弦调制以及10Gb/s非归零码调制的光相位信号实现了100G/s的高速实时取样系统,并转换为10路10G/s取样信号输出,最终恢复取样光信号的相位波形。     

基于Nyquist脉冲副载波调制的短距离光纤传输技术研究

提出了一种适用于强度调制直接检测(IM/DD) 光系统的信号调制格式。这种基于Nyquist脉冲half cycle副载波调制(SCM)信号能有效提高频谱效率,为了减少传递函数引起的系统的性能 恶化,采 用了数字预均衡和后均衡实现对光纤损伤的补偿;建立了偏振复用(PDM)IM/DD系统 平台, 分析了Nyquist脉冲SCM信号在系统中的PAPR性能,实现了72Gbit/s 64-QAM N yquist脉冲SCM信号经过20km标准单模光纤(SMF)传输后其误码性能 小于前向纠错(FEC)阀值3．8×10－3。     

降低光OFDM系统峰均比的TR-clipping算法

针对光正交频分复用(O-OFDM)系统中峰值平均功率比(PAPR)过高的问题,对传统的预留子载波(TR)方法进行了改进并引入到O-OFDM系统,提出将削波与TR法相结合,以减小削波噪声对信号的影响,同时有效降低信号的PAPR。研究结果表明:本文方法计算复杂度较低,易于实现;通过合理地选取门限A与预留子载波条数W的大小,可以有效抑制削波噪声在信号带内与带外引起的畸变;在误码率BER=10-6的条件下,当削波率γ由7dB降低至2dB时,所需的光信噪比(OSNR)相比削波法降低了0.2～7dB。     

光正交频分复用信号垂直泵浦全光波长变换研究

理论分析了一种基于垂直泵浦结构光半导体放大器(SOA)的偏振无关光正交频分复用(OOFDM)信号波长变换模型,实验证明了基于SOA-四波混频(FWM)的OOFDM信号波长变换的可行性,观测到OOFDM在SOA引入噪声而带来的信号劣化。实验成功实现了2.5Gbit/s光OFDM信号的波长变换,其误码率为1×10-3的接收机功率代价可以忽略,其极化敏感度小于3dB。     

基于LDPC-OFDM编码调制的无源光网络

在无源光接入网中,利用高编码增益的前向纠错编码和先进的调制技术可以降低系统对发射功率的要求,提升网络性能。本文将低密度奇偶校验(LDPC)码和正交频分复用(OFDM)调制技术引入无源光网络(PON),构建基于LDPC-OFDM编码调制的无源接入网系统,在20km单模光纤(SMF)上实现10Gbit/s LDPC-OFDM编码调制信号的下行传输,2Gbit/s编码OOK信号的上行传输。误码率(BER)均为10-3时,在下行链路LDPC-OFDM编码调制较未采用编码调制系统性能提升了3.9dB;在上行链路,LDPC编码信号性能较RS(255,223)和RS(255,239)分别有1.8dB和2.3dB的提升。     

一种基于相位调制器的40 GHz OFDM-ROF系统实验研究

实验研究了一种基于相位调制器(PM)并级联强度调制器(IM)实现40 GHz毫米波传输正交频分复用(OFDM)信号的光纤无线通信(ROF)系统。在中心站,采用20 GHz的射频(RF)信号驱动PM,调节驱动信号的强度,使输出的信号经光纤布拉格光栅(FBG)滤除中心载波后再送入IM。2.5 Gbit/s的OFDM信号直接调制在光毫米波上,经过50 km标准的单模光纤(SSMF)传输到基站。在基站,光调制信号经光电转换器(PD)转换成电调制信号,再与RF信号混频,恢复出基带OFDM信号。实验结果表明,在无色散补偿、误码率(BER)为10-3的条件下,下行链路中2.5 Gbit/s的OFDM信号经光纤传输50 km后,其功率代价小于1 dB,而且信号的星座图依然较好。     

基于LDPC-TCM OFDM的60GHz光载毫米波传输性能实验研究

提出采用低密度奇偶校验码-网络编码调制(LDPC-TCM)提高正交频分复用(OFDM)信号在60GHz光载无线通信(ROF)系统中的传输性能。研制了60GHz LDPC-TCM OFDM-RoF系统,实验比较LDPC-OFDM信号和LDPC-TCM OFDM信号在60GHz光载毫米波的性能,当误码率(BER)为10-3时,经过光纤传输20km后,LDPC-OFDM信号的接收机灵敏度比原始OFDM信息提高了15dB,而LDPC-TCM OFDM信号比LDPC OFDM信号提高1dB。结果说明,LDPC-TCMOFDM信号比LDPC OFDM信号在光链路传输系统中具有更佳的纠错能力和更能降低光链路中色散的影响。     

基于自适应噪声抵消的光电二极管阵列检测器

由于普通光电二极管阵列检测器(PDAD)无法克服光源波动造成的影响,设计开发了一种采用自适应噪声抵消技术的PDAD。该检测器采用分光镜实现光的分束和合束,采用凹面光栅实现分光系统,PDA作为光电接收元件。在斩光器和后续电路的配合下,实现了在同一PDA上信号光光谱、参考光光谱和暗电流的分时测量。由于采用参考光的吸光度信号对样品光的吸光度信号进行自适应噪声抵消,可以有效降低光源光强波动的影响,使基线短期噪声降低1×10-5AU,漂移降低为1×10-4AU/h。     

多小区多用户TDD MIMO下行链路干扰抑制预编码算法

针对多小区多用户TDD MIMO下行链路,提出了一种基于预编码的联合干扰抑制算法。首先,利用广义MMSE信道逆的QR分解设计预编码矩阵抑制下行链路的多用户干扰(MUI)。然后,从信号能量泄露的角度设计第二个预编码矩阵抑制小区间干扰(ICI)和残留的多用户干扰。该算法能够利用TDD MIMO信道的互易性,不需要用户端的反馈。在市区微小区组成的多用户TDD MIMO系统中的仿真结果表明,该算法能有效地提高系统容量和用户端平均信干噪比(SINR)。     

基于STFT和WT的SAR干扰抑制算法

窄带干扰(NBI)和宽带干扰(WBI)作为合成孔径雷达（SAR）中最为常见的两种干扰形式,它们的存在将会大幅度地降低SAR图像的质量.本文在对NBI和WBI的时频聚集性分析的基础上,提出一种联合短时傅里叶变换和小波变换的NBI和WBI抑制方法.该方法首先把SAR回波数据变换到短时傅里叶谱域再把短时傅里叶谱域数据变换到小...     

OFDM系统在循环前缀不足时的两种高效迭代均衡方法

本文提出两种新的用于循环前缀(CP)不足时正交频分复用(OFDM)系统的迭代均衡方法。首先,我们提出并行迭代均衡(PIE)方法,该方法分别使用时域判决反馈方法和频域并行迭代方法来消除符号间干扰(ISI)和子载频间干扰(ICI)。为了改进PIE的性能,提出基于高斯-塞德尔迭代的串行迭代均衡(SIE)方法。在不增加计算复杂度的情况下,SIE具有比PIE更快的收敛速度。仿真结果表明,新方法可以在几次迭代后得到接近CP足够情况下的系统性能,PIE的性能与传统的迭代干扰消除方法相同,而SIE则提供好得多的收敛性能。     

CDMA2000 1xEV-DO前向链路符号级迭代多用户检测器

1xEV-DO[1]是CDMA2000 1x针对数据业务的增强系统.为提高数据传输速率,其前向链路用16个并行的码道传输调制符号,各码道由正交码-Walsh码隔离.但是这种正交性却被多径衰落信道破坏,产生了多码道干扰[2],严重影响了系统在高速传输数据时的性能.本文在1xEV-DO前向链路中引入了一种符号级迭代多用户检测器,用于消除多码道干扰.仿真结果表明,符号级迭代多用户检测器的性能好于Rake接收机和码片级均衡器,能够较好地解决系统在多径衰落信道中高速数据传输的问题.     

Selective interference alignment and neutralization in coordinated multipoint using multiuser MIMO

In wireless communication, the concept of coordinated multipoint (CoMP) transmission is more attractive, and it transpired the notion based on interference management techniques. Interference alignment (IA) and interference neutralization (IN) methods can substantially align and neutralize the interference signals. The existing work in the CoMP transmission using multiuser multi-input and multi-output (MU-MIMO) had long-held problems such as specific limit of intercell (ICI) and cochannel interference (CCI) cancelation that contain low performance in cell-edge users. The proposed framework of the transmission signal in selective interference alignment and neutralization (SIAN) CoMP MU-MIMO system transmits multiple data streams in multipath by using downlink coordination between base stations and receiver side. This work contributes the individual perspectives to implement the IA and IN to align and cancel the interfered signals at the receiver side. Once the perspectives mentioned above are executed, zero-forcing (ZF) and rechanneling filter are applied on the receiver side to eliminate residual ICI. In addition, spectral efficiency significantly improves the achievable data rate and enhances the performance of cell-edge users and reduces the CCI at the receiver side. Furthermore, the antenna configuration signals are decoded to get the exact version of interference-free signals with null path loss of signal transmission. The effectiveness of the proposed framework analyzes and verifies the numerical evaluation of the achievable degree of freedom. Finally, the simulation demonstrates the comparison of the proposed CoMP scheme with MIMO ZF and non-CoMP schemes, which significantly improve the performance of spectral efficiency for cell-edge users.     

基于PIC的MC-CDMA系统多级型多用户检测技术

为了抑制MAI和远近效应以提高系统的性能,采用多级型多用户检测技术,充分利用各个用户的扩频序列时延幅度和相位信息对各用户进行联合检测,利用前级判决的信息构造所有用户的干扰信号,然后从接收信号抵消掉干扰信号,从总体上提高各用户的性能。仿真验证表明,PIC的处理延迟小,且在用户增多的情况下误码率大为降低,但随着级数的增加,计算复杂度增大,故实际应用中一般选三级为宜。     

5G无线局域网环境下OFDM对无线信道的适应性分析

建立了基于广义平稳不相关散射假设(WSSUS)下的多径时变信道模型。针对无线局域网(WLAN)的特点,从802．11a协议出发,从全信道和子信道两个角度分别建立信道模型,阐述了OFDM利用循环前缀对抗多径信道码间干扰(ISI)的机理,并仿真了不同多普勒频移对系统误码底板影响,结果表明OFDM系统对WLAN具有强大适应性。     

基于自调整器的CDMA系统盲自适应干扰抑制

本文给出一种能同时抑制DS-CDMA系统多址干扰(MAI)和窄带干扰(NBI)的盲自适应算法.此方法基于遗忘因子具有自调整器的迭代最小二乘算法(SR-RLS),根据系统的变化自动调整遗忘因子,当系统趋于静态时,遗忘因子趋于1,以提高稳态精度,在动态系统中,遗忘因子减小,使算法能有效的跟踪系统参数.与其它的迭代最小二乘相比,具有较小的稳态误差和良好的动态跟踪能力.文章从理论上分析了算法的收敛性.最后,对算法在静态环境和动态环境中的性能分别进行了仿真分析.     

GST时频滤波SAR射频干扰抑制算法

空间中存在的射频干扰（Radio Frequency Interference,RFI）会污染合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）的回波数据,进而影响成像质量以及基于图像的应用。本文针对RFI的特点,提出了一种基于广义S变换（Generalized S Transform,GST）时频滤波的干扰抑制算法。该算法首先利用配对样本T检验对存在干扰的回波数据进行检测并标记,然后对被标记的回波数据的实部与虚部分别进行处理：将数据变换到广义S变换域,逐条对时间窗内的数据进行子空间滤波完成干扰抑制,接着把干扰抑制后的数据反变换到时域并与未标记信号组成新的纯净回波数据集,最后利用成像算法进行成像处理得到清晰的SAR图像。所提出算法可以在有效抑制SAR数据中射频干扰的同时,减少处理过程中有用信号的损失,实验结果验证了算法的有效性。     

基于纠错编码联合迭代的多址干扰消除方法

在链路资源受限条件下的扩频通信应用中,多址干扰成为限制系统多用户服务能力和通信质量的最主要因素。针对多址干扰问题,提出了一种基于纠错译码联合迭代的并行多址干扰消除方法,显著改善了在多址干扰恶劣条件下,传统并行干扰消除算法多址干扰抑制性能不佳的情况,解决了传统算法难以应用于异步扩频通信系统的问题。仿真实验结果表明相比经典的部分并行干扰消除(PPIC)算法可带来7 dB以上的解调性能增益,同等链路资源可以支持更多用户数量进行通信,有效提高了扩频通信系统多用户信息传输能力。