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。     

一种新有用于光码分多址的光相关器

本文提出了一种新的用于光码分多址系统的光相关器,并对光同步和异步系统给出了误比特率公式。数值仿真结果表明,无论是异步还是同步系统,这种光相关器的误比特率性能都优于传统光相关器的性能。     

结合信道编码的两用户协作分集方案及其性能研究

基于一种分布式空时码的非正交协作分集（DSTC-NOCD）系统,并且结合信道编码,在译码转发（DF）中继信道模型下对两用户协作分集的方案性能进行了研究。通过将turbo码和空时码引入到协作分集中,在准静态的瑞利衰落信道下对此方案的误比特率进行了系统仿真。仿真结果表明：即使协作用户间的信道存在噪声,该文所采用的方案仍优于未加信道编码的分布式空时码的非正交协作分集系统,使得误比特率进一步降低。     

基于变码重光正交码光码分多址系统的性能分析

光正交码是一种具有良好自相关性和互相关性的(0,1)序列,被广泛的运用于光码分多址(OCDMA)系统.由于光正交码中所有码字的码重都固定不变,使得码字的容量不大.我们提出了变码重的光正交码,并对其进行了理论分析.最后,给出了数值仿真结果.结果表明,采用变码重光正交码的系统无论是在可接入用户数还是在系统误码率上都优于采用固定码重光正交码的系统.研究结果对OCDMA系统参数的选取具有一定的参考价值.     

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。     

脉冲位置键控系统误比特性能分析

梳理基于等待门限判决的脉冲位置键控系统相关文献资料,发现文献给出的误比特率(BER)理论公式不能准确描述系统误比特率,尤其是在低信噪比情况下一些理论公式计算的误比特率已经高于0.5,超过了通信系统误比特率上限,不符合通信理论。分析了各文献资料误比特率理论公式推导过程中的问题所在,推导得到了一个新的误比特率理论公式。进行了数值仿真,结果表明,新的误比特率理论公式与仿真吻合良好,能够准确描述系统误比特率,并且在低噪比下计算的误比特率不高于0.5,符合通信理论。在新的误比特率理论公式基础上,分析了基于等待门限判决的脉冲位置键控系统能量效率,并与二进制相移键控(BPSK)系统进行了比较,表明基于等待门限判决的脉冲位置键控系统是一种具有较高能量效率的系统,在一定条件下甚至优于BPSK系统。     

BCH码对自由空间OCDMA系统性能的改善

基于自由空间的信道特性,提出用BCH信道编码来改善自由空间OCDMA系统性能.考虑系统中存在多用户干扰、背景光噪声以及APD接收机噪声的情况下,分析了基于多波长二维光正交码的同步OCDMA系统BCH编码前后的误码率公式,并对采用不同BCH码的系统误码率性能进行了计算机仿真.仿真结果表明,BCH码在降低系统编解码器的复杂度的同时能够有效地增加系统同时容纳的用户数,有效地降低系统对接收光功率的要求.     

光OPPM-CDMA多脉冲检测接收机性能分析

根据光OPPM-CDMA信号格式和多脉冲检测接收机原理，使用概率并集域以及有两个判决量度相等也发生判决错误的悲观估计法获得基于任意λa、λc地址码（如光正交码、扩展二次同余码）的光OPPM-CDMA多脉冲检测接收机的误比特率上限，并比较了不同参数下OPPM-CDMA多脉冲检测接收机与OPPM-CDMA相关接收机的误码特性。     

一种改进的OFDM水下可见光无线通信系统

在水下直流偏置光无线通信正交频分复用(UOWC-DCO-OFDM)系统中, 为了保证光信号在发射端具有较低峰均比(PAPR)并在水下可进行远距离低误比特率传输,采用了子载波预留、最小二乘算法(TR-LSA)与压扩变换相结合的方法,同时运用优化的神经网络对水下环境进行信道估计,并基于该方法在接收端设计信道均衡器,以应对水下环境对光信号的强衰减。结果表明,UOWC-DCO-OFDM系统的PAPR降低9dB,且在信噪比为10dB时误比特率低于10-3,达到水下无线光通信的误比特率标准。该系统可实现光信号水下远距离、低误比特率传输。     

OFDM-PON系统的非线性损伤补偿方法

围绕正交频分复用-无源光网络(OFDM-PON)系统中非线性损伤的补偿问题开展研究.使用VOLTERRA模型对非线性补偿器进行辨识,利用差异因子并结合QR分解,推导出修正向量的解析表达式,提出模型核向量的自适应修正方法,形成正交频分复用-无源光网络系统中非线性损伤的补偿算法.仿真结果表明,所提出的方法可使系统误比特率提升1％～3％,在系统比特率为130 Gb/s时,系统误比特率可保持在1％左右.     

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。     

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。     

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).     

基于非线性光纤环镜的OCDMA全光码字转换方法

提出了一种利用非线性光纤环镜(NOLND实现二维全光码字转换方法,设计了基于NOLM的码字转换方案,并进行了系统性能仿真分析.研究结果表明:该方法能够成功实现系统的数据传输;采用这种码字转换方法,系统误码率性能远远高于没有进行码字转换的系统性能.     

采用光硬限幅器和RS码的多波长OCDMA性能分析

提出了一种采用多个光硬限幅器和RS信道编码的多波长光码多分址（MW OCDMA）系统,理论分析了其误码率和（BER）和归一化吞吐量性能.结果表明,采用光硬限幅器的MW OCDMA系统BER性能将明显改善,进一步采用RS信道编码后,MW OCDMA系统BER性能将大大改善.另一方面,采用光硬限幅器的MW OCDMA系统的归一化吞吐量明显提高,特别是归一化吞吐量峰值提高了约1倍,但进一步采用RS信道编码后,MW OCDMA系统的归一化吞吐量并没有提高,在系统负载量不是很大的情况下还略有下降.     

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。     

光码分多址系统中双极性码的应用研究

基带双极性光码分多址(OCDMA)系统，采用码的极性转换思想，实现在考虑信道非理想下的单极性信道中传输双极性码。研究了Gold序列，m序列在系统中的应用和传输信道对光码分多址系统性能的影响。仿真得到了双极性码在光码分多址系统的自相关和互相关特性。基于不同码字的光码分多址系统用户数与误码率的关系和基于非理想传输信道的系统性能影响曲线。结果表明，Gold序列和m序列适合双极性光码分多址系统，但Gold序列较m序列更适合应用到双极性光码分多址系统，当系统激活用户数为20，系统误码率分别达到了10^-9，10^-7，非理想传输信道对系统性能有较大的影响(恶化近20dB)，在系统研究中不可忽略。     

一种双极性啁啾编码光码分多址系统

提出了一种基于线性啁啾布拉格光纤光栅和光纤延迟线的正负啁啾编码光码分多址(OCDMA)方案.建立了系统结构的数学模型,从理论上推导了系统误码率公式;并数值分析了误码率及单用户最大数据速率等系统性能.结果表明,系统误码性能远远优于一维素数码OCDMA系统;在同码长、同误码率情况下,系统在线用户数可达电域中二进制相移键控(BPSK)码分多址系统的两倍.     

New Two-dimensional Modified Quadratic Congruence Code/Optical Orthogonal Code for OCDMA

A new family of two-dimensional optical orthogonal code（2-DOOC）, namely, modified quadratic congruence code（MQCC ）/optical orthogonal code（OOC） is proposed who employs MQCC and OOC as wavelength hopping and time-spreading patterns, respectively. Through analyzing the performance of MQCC/ OOC, we can see that the correlation properties of the MQCC/OOC are still ideal. Simultaneously, our analysis shows that the proposed new code families can get more cardinalities than other codes and can improve the bit error rate（BER） of optical code division multiple access（OCDMA） effectively.     

一种基于组信息的并行干涉消除技术研究

为了克服多址干扰（MAD对光码分多址（OCDMA）通信系统性能的影响，针对提出的二维地址码MPC／OOC，研究了一种基于组信息的并行干扰消除（PIC）技术。考虑MA1、背景光（APD）噪声、热噪声和接收机噪声，详细分析了采用该PIC技术的OCDMA通信系统的性能。结果表明，基于组信息的PIC技术，可以有效地消除采用MPC／OOC作为地址码的OCDMA通信系统的MAI，提高该系统的系统容量和误码率性能。