降低模分复用传输中信号串扰的预编码技术

为降低点到多点短距离模分复用传输中的模式串扰,提出了一种基于系数回传的预编码方法。设计了联合控制任意波形发生器(AWG)和示波器(DSO)的控制台,以及连接500 m少模光纤(FMF)的光子灯笼强度调制直接检测(IM-DD)模分复用传输系统,并选用LP01-LP01模式信道和LP11a-LP11b模式信道进行对比实验。实验结果表明:使用该方案之后的信号误码率在1.3E-2前向纠错(FEC)(G.975.1-25%OH)门限时,LP01-LP01、LP11a-LP11b进入光子灯笼的信号发送功率分别降低了约5 dBm、2 dBm。     

基于MIMO预均衡的模分复用无源光网络模式间串扰的消除方法

为解决模分复用无源光网络(MDM-PON)模式间串扰的问题，本文提出了一种基于多输入多输出(MIMO)预均衡的串扰消除方法。利用帧头插入的时分训练序列，在接收端相干检测后估计信道的冲激响应，并将其用于发送端MIMO均衡器抽头系数的计算。采用线偏振(LP)模式的模分复用(MDM)传输仿真系统对所提方法进行验证，并将所提方法与基于迫零(ZF)预编码的串扰消除方法进行了对比。结果表明：连接5 km少模光纤(FMF)时，与迫零预编码相比，MIMO预均衡使各模式(LP₀₁、LP₁₁、LP₂₁、LP₃₁)信号的误码率在满足7%硬判决-前向纠错(HD-FEC)门限时的发送光功率分别降低了3.0 dB、4.1 dB、1.2 dB和9.2 dB。另外，考虑到光纤色度色散的影响，本文进一步提出了带色散预补偿的MIMO预均衡器结构，该结构可以实现对色散的补偿。     

基于少模光纤的3×34 Gb/s PDM-QPSK信号模分复用实验

为了成倍地提高通信系统的传输容量,采用10 km少模光纤构建3×3模分复用实验平台,模式的转换及复用通过模式选择性光子灯笼实现,以相位调制-相干接收方式完成光信号的调制与检测,最终实现3×34 Gb/s偏振复用—正交相移键控(PDM-QPSK)信号的有效传输.研究结果表明:如果保持LP01、LP11和LP21的接收功率...     

一种基于三芯光纤的模式复用器/解复用器的设计

提出了一种基于三芯光纤的模式复用器/解复用器,三个纤芯包括两个相同的单模纤芯和一个少模纤芯,在少模纤芯中写入长周期光纤光栅以实现单模纤芯中LP01模与少模纤芯中LP11模间的转换。同时从两个单模纤芯输入LP01模,能激发少模纤芯中两个简并的LP11,a模和LP11,b模。采用光束传播法分析了该模式复用器/解复用器的耦合特性及串扰。数值模拟结果显示,若以少模纤芯中LP11模输出能量大于-1dB的波长范围作为该模式复用器/解复用器的工作带宽,则能够达到23nm,并且少模纤芯中生成的其他模式的输出能量皆比LP11模的输出能量小-21dB以上。该模式复用器/解复用器能够实现对少模光纤的模式复用与解复用,并具有极低的串扰。     

基于外差相干探测的极化复用16QAM信号双模式1000 km少模光纤传输系统

为了解决通信容量不足以及非线性损伤问题，基于正交相位（IQ）调制外差相干探测，利用极化复用技术、模分复用技术以及先进的数字处理算法，搭建了单通道模分复用少模光纤传输系统，并成功实现了波特率为32 Gbaud的16正交振幅调制（QAM）信号在两个兼并模LP11a和LP11b模式下的1000 km传输。使用时域和频域多输入多输出最小均方（MIMO-LMS）算法进行均衡处理后，误码率（BER）低于软判决前向纠错（SD-FEC）的阈值（5.2×10-2）。     

一种大有效模面积的折射率渐变型模分复用器研究

提出了一种大有效模面积的折射率渐变型分布模式 信道的新型6模式复用器,采用光束传播法和全矢 量有限元方法研究了模分复用器的性能指标。结果表明,本文复用器实现了折射率渐变型分 布、大有效模场 面积、低非线性系数、高耦合效率和宽工作波段6模式复用解复用操作;在1450650n m工作波段, 模分复用器耦合效率优于－0.449dB,模式LP₀₁ 、LP 11a、LP11b、LP_21a 和LP_21b耦合效率分别优于0、 －0.018、－0.018、－0.449和－0.036dB, 呈现出平坦特性;在C波段内,模分复用器耦合效率 呈现出更好的平坦特性,所有模式对应的平坦度均优于0.066dB;在 1550nm,所有模式的有效面积均大于标准单模光纤(SMF)的14.9倍,非线性系数均远小于标准SMF。     

基于相位调制-相干检测的模分复用通信实验

采用光子灯笼作为模式复用/解复用器,搭建了6×6的模分复用通信实验系统,利用6个模式作为独立传输信道,采用相位调制-相干检测的方式,通过离线信号处理,在10 km少模光纤的传输条件下实现了6×8.5 Gbit/s信号的良好传输。实验结果表明:当LP_(01)、LP_(11a)、LP_(11b)、LP_(21a)、LP_(21b)、LP_(02)模式的接收功率分别为-37.84 dBm、-36.47 dBm、-36.20 dBm、-35.27 dBm、-35.37 dBm、-35.79 dBm时,各路信号的误码率均可达到10~(-3)以下。     

基于光子灯笼的3×3模分复用通信实验系统

建立了一种基于模式选择性光子灯笼型模式复用/解复用器的3×3模分复用通信实验系统,给出了系统的结构框图并阐述了其工作原理。分别利用模式为LP_(01)、LP_(11a)和LP_(11b)的信号传输信道作为独立信道,采用强度调制和直接探测系统,实现了3×4.25Gbit/s伪随机信号在10km少模光纤中的良好传输。实验测试了接收信号的波形、眼图和误码率。实验结果表明:当接收功率分别为-19.1dBm、-15.8dBm、-16.6dBm时,模式为LP_(01)、LP_(11a)和LP_(11b)三路信号的误码率均可达到10~(-3)。     

基于无约束频域均衡的模分复用系统解复用技术

利用基于多输入多输出算法的无约束频域均衡(FDE)对6×6模分复用(MDM)系统进行解复用,以消除模式耦合和差分模时延等损伤对信号的影响。分别用无约束频域最小均方(FD-LMS)算法和无约束频域恒模算法(FD-CMA)对MDM系统进行解复用,验证了无约束FDE的解复用效果;并将无约束FD-LMS算法及FD-CMA的均衡性能分别与有约束FD-LMS算法及FD-CMA进行对比。仿真结果显示,无约束FDE的解复用性能与有约束FDE相近,但其在计算复杂度方面优势明显。     

基于串行干扰消除的模分复用系统解复用

针对模式相关损耗(MDL)较大时最小均方误差(MMSE)算法无法有效实现模分复用系统(MDM)解复用的问题,提出了一种基于串行干扰消除(SIC)的MMSE解复用方法,以实现近似最大似然(ML)检测的性能。该方法通过消除大功率信号对其他各路信号的干扰达到补偿MDL的目的,再利用MMSE算法恢复源信号。对6×6的MDM系统进行了解复用,仿真结果显示,相比于MMSE算法,所提方法在不同耦合强度、有/无MDL下都能有效改善系统性能,且计算复杂度与MMSE算法的近似相同。当光纤传输距离为1200 km、差分模群时延(DMGD)为9 ps/km、耦合强度为-5 dB时,相较于MMSE算法,SIC-MMSE算法的光信噪比改善了3 dB。     

集中式MIMO雷达研究进展：正交波形设计与信号处理

集中式多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）雷达通常利用正交波形增加发射波形自由度,采用数字阵列拓展空间收发自由度,使得雷达接收机的天线孔径获得明显扩展,最终带来空间分辨率、测角精确度、杂波抑制能力等大幅度提升。但是,这些性能提升的前提是发射波形具有正交特性。事实上,在实际应用中,在不牺牲时域/频域资源情况下,受限于时宽带宽积,无法获得完全正交的波形集合,从而限制了MIMO雷达系统性能。本文对集中式MIMO雷达正交波形复用的技术原理进行了系统回顾,分别归纳了三种快时间发射波形设计方法：时分复用（Time Division Multiplexing, TDM）、码分复用（Code Division Multiplexing,CDM）和频分复用 （Frequency Division Multiplexing, FDM）,以及两种慢时间发射波形设计方法：多普勒分复用（Doppler Division Multiplexing,DDM）和随机相位编码波形,并对其优缺点进行对比。同时,对快时间MIMO和慢时间MIMO的信号处理流程进行归纳综合,给出基于匹配滤波的集中式MIMO雷达统一信号处理框架。为了展示不同波形对成像性能的影响,本文给出了基于三维匹配滤波的MIMO雷达成像结果。最后,结合实际应用问题,指出当前MIMO雷达面临的技术难点和发展趋势。     

粗波分复用(CWDM)系统及其测试

对粗波分复用技术的产生、发展和应用进行描述，并与密集波分复用技术进行比较，最后介绍了粗波分复用系统的测试及其注意事项。     

未来全光网络的发展

运用排队论的知识 ,从理论上分析比较了在排队时光时分复用技术 (OTDM)较波分复用技术(WDM)在逗留时间上更具有优势 ,指出未来全光网的建设应该走 OTDM和 WDM结合的道路。     

基于WDM和TDM的串联FBG高速列车定位系统

介绍了一种基于波分复用（WDM）和时分复用（TDM）串联光纤Bragg光栅（FBG）的高速列车定位系统。用快速的光功率监测替代FBG的波长监测,定位时延较小（0．2s）;波长漂移转化为光功率的一对负正脉冲波动,提高了定位自动识别的准确性;同时WDM与TDM相结合的系统结构设计,扩大了列车定位系统监测的总长度。     

基于随机分割的PTS改进算法研究

正交频分复用（OFDM）系统的一个主要缺点是信号的峰均功率比（PAPR）很高。提出了一种将随机分割方法与迭代移位搜索加权因子相结合的改进PTS算法。仿真结果表明,改进后的算法在改善PAPR性能和计算的复杂度之间取得了较好的折衷。     

FPI在光纤复用通信系统中的应用

本文介绍了光纤复用系统（ＷＤＭ和ＦＤＭ）中的几种基于Ｆａｂｒｙ一Ｐｅｒｏｔ干涉仪（ＦＰＩ）原理的波长选择器件,并对其测量范围、测量精度等主要特点进行了简单的分析．     

Semidefinite programming detection for OvHDM signal

Non-orthogonal time-frequency division multiplexing （NTFDM） transmission scheme has been proposed to further improve the bandwidth efficiency and overcome the drawbacks of the conventional orthogonal frequency division multiplexing （OFDM） method. Based on such approach, the fast signal detection algorithm, semidefinite programming （SDP） detection, has been studied. As the coefficient matrix tends to be ill conditioned, the modified SDP algorithm combined with successive interference cancellation （SIC） has been developed. The improved algorithm is a good tradeoff between performance and detection complexity. Simulation results show that the proposed algorithm can achieve better performance than cutting plane aided SDP method.     

An OFDM-TDMA/SA MAC Protocol with QoS Constraints for Broadband Wireless LANs

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is an important technique to support high speed transmission of broadband traffic in wireless networks, especially broadband wireless local area networks (LANs). Based on OFDM, a new multiple access scheme, called OFDM-TDMA with subcarrier allocation (OFDM-TDMA/SA), is proposed in this paper. It provides more flexibility in resource allocation than other multiple access schemes such as OFDM-TDMA, OFDM-frequency division multiple access (OFDM-FDMA), and orthogonal frequency division multiple access (OFDMA). With OFDM-TDMA/SA, a medium access control (MAC) is designed for broadband wireless LANs. It optimizes bit allocation in subcarriers so that maximum bits are transmitted in each OFDM symbol under a frequency selective fading environment. The OFDM-TDMA/SA MAC protocol also supports three classes of traffic such as guaranteed, controlled-load, and best effort services. Based on the optimum subcarrier bit-allocation algorithm and considering heterogeneous QoS constraints of multimedia traffic, a hierarchical scheduling scheme is proposed to determine the subcarriers and time slots in which a mobile terminal can transmit packets. In such a way, the OFDM-TDMA/SA MAC protocol significantly increases system throughput in a frequency selective fading environment and guarantees QoS of multimedia traffic. Computer simulation is carried out to evaluate the performance of the OFDM-TDMA/SA MAC protocol. Results show that the new MAC protocol outperforms other MAC protocols for OFDM-based wireless LANs. This work was supported by the State of Georgia Yamacraw Project (E21-105).     

DWDM在通信网中的应用

首先介绍通信设施使用多路利用技术的发展进程,然后叙述了波分复用在光纤传输线路中的应用,最后解释了波分复用在光核心网的应用。     

FWM对DWDM系统的影响及改进措施研究

介绍FWM产生的机理,以及影响FWM效率的相关因素,分析了FWM对DWDM通信系统的不利影响,并提出了一些减小FWM的措施。