8×40 Gbit/s全光OFDM系统的传输性能研究

通过对基于傅里叶变换过程的全光OFDM(正交频分复用)进行理论模型分析,采用马赫-曾德干涉仪级联的方式构造出复用/解复用模块,在光域上直接进行IDFT/DFT(离散型傅里叶逆变换/离散型傅里叶变换)过程。在DPSK(差分相移键控)调制、DQPSK(差分四相相移键控)调制、4QAM(2阶正交幅度调制)和16QAM(4阶正交幅度调制)下,利用全光复用/解复用模块模拟了8×40Gbit/s无保护间隔的OFDM系统传输,对误码率等性能作出分析。     

光正交频分复用技术及其应用

1光正交频分复用的发展 正交频分复用(OFDM)[1-2]是多载波调制技术的一种,可以有效地解决由色散信道引起的符号间干扰(ISI)问题,能够广泛地用于各种宽带无线和有线通信中.这种抗色散能力在强调高速、宽带能力的今天显得尤为重要. OFDM的概念最早是贝尔实验室的R.W.Chang于1966年提出的.其他的一些OFDM关键技术包括:1969年Weinsten等提出的用逆离散傅里叶变换(IDFT)/傅里叶变换(DFT)实现OFDM的调制和解调;1980年提出的循环前缀技术.     

DFT-S-OFDM系统中基于DFT的软迭代信道估计

在基于傅里叶变换扩展的正交频分复用（DFT-S-OFDM）系统中,为了消除由多径传播和多普勒效应导致的信道间干扰（ICI）,提出了一种基于离散傅里叶变换（DFT）的软迭代信道估计算法。该算法将传统DFT信道估计技术与Turbo均衡技术相结合,利用Turbo均衡器反馈的软信息来更新初始信道估计响应,进而消除噪声和ICI。Matlab仿真结果表明,在多径信道下,经过2次以上的迭代后,该算法的误码率（BER）性能得到了显著的改善。     

全光OFDM信号的产生技术

文章简述了全光OFDM(正交频分复用)技术的发展背景及现状,并从全光连续OFDM技术和全光离散OFDM技术两大方面对全光OFDM信号的产生技术进行了综述。研究表明,全光连续OFDM技术的关键是产生平坦、稳定、正交和低相位噪声的梳状谱,全光离散OFDM技术的关键是采用光学器件和方法实现OIDFT(光离散傅里叶逆变换)和ODFT(光离散傅里叶变换)。全光离散OFDM技术与全光连续OFDM技术相比,可扩展性更强。     

一种适用于DCO-OFDM系统的DFT信道估计算法

针对直流偏置光正交频分复用系统中传统离散傅里叶变换(DFT)信道估计算法运算复杂度高和循环前缀(CP)内存在非有效信道系数的问题,提出厄米特对称的DFT(H-DFT)阈值改进信道估计算法.首先,根据信道时域响应变换到频域满足厄米特对称的性质,只需对有效子载波的信道频域响应做厄米特对称即可获得全部子载波的信道频域响应;其...     

W波段正交频分复用信号传输系统的实验研究

实验研究了工作在W波段的正交频分复用毫米波传输系统的传输特性。系统中应用了优化信道估计的符号内频域平均技术和减少信号峰均比的基于离散傅里叶变换的扩频技术(DFT-Spread)来提高传输性能。实验成功地将21.2 Gb/s 84.5 GHz载频的16QAM OFDM信号传输2 m的无线距离,误码率控制在7%冗余度的软判决纠错码门限内(比特误码率为3.8×10-3）。     

400 Gbit/s全光OFDM高速系统性能研究

AO-OFDM(全光正交频分复用)技术是利用光处理方式实现多载波和OIDFT(光离散傅里叶逆变换)/ODFT(光离散傅里叶变换),其优势在于能提高处理速率、降低能量消耗。文章结合AO-OFDM技术和单通道100Gbit/s DP-QPSK(双偏振四相相移键控)高阶调制技术,实现了谱效率达到2.7bit/s/Hz的400Gbit/s高速传输系统,在色散完全补偿情况下,实现了最大SEDP(谱效率-距离积重)为3 564km.bit/s/Hz的传输,并利用插入12.5%循环前缀的方式,使得系统色散容限达到70ps/nm。实验结果表明,采用AO-OFDM技术的系统具有优良的传输性能,可以作为下一代400Gbit/s高速传输系统实际应用的方案。     

离散多频音调制中的时域均衡器的两种算法比较

对于设计一个DMT（离散多频音）系统来说，两种最关键的技术就是带宽优化算法的选择和前置时域均衡器的设计。文中就时域均衡器的设计，介绍了两种算法：基于迭代的TEQ（时域均衡器）算法和基于IDFT／DFT（离散傅里叶逆变换／离散傅里叶变换）的循环均衡算法，并且对两种算法进行了理论分析和计算机仿真，给出了仿真结果。     

双选信道下基于离散小波变换的OFDM性能分析

基于离散小波变换(DWT)的正交频分复用(OFDM)系统具有频谱效率高和带外能量泄漏小的优点,文中对DWT-OFDM系统在时间和频率双选择性衰落信道下的性能进行研究,分析在不同分解层数、不同小波系函数及不同归一化多普勒频偏下DWT-OFDM系统的误码率性能,并与基于离散傅里叶变换(DFT)的OFDM系统进行对比。模拟仿真结果表明:在COST-207RA六径信道模型下,当误码率为10~(-4)且移动速度为300 km/h时,DWT-OFDM系统相比于DFT-OFDM系统的性能提高了9 dB;当移动速度为600 km/h时,误码率性能提高了10 dB,表明DWT-OFDM系统在双选择性衰落信道下具有更好的性能。     

OFDM系统中基于SNR估计的改进DFT信道估计算法

为提高目前无线通信系统中正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术下的信道估计性能,分析了基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的信道估计算法存在的缺陷.针对传统DFT信道估计算法没有考虑循环前缀内噪声的...     

非对称光学图像加密系统的已知公钥攻击

为了破解基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统,提出一种已知公钥的攻击方法,并通过理论分析和实验仿真进行了研究。结果表明,在已知公钥的攻击下,攻击者可通过获取通用解密密钥恢复基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统的明文,并取得了较好的破解效果。在整个攻击的实施过程中,除了公开的加密密钥,无需额外的资源,同时攻击难度大大降低,因此更具实际意义。     

基于基本光学单元的分数傅里叶变换算法

提出两种分数傅里叶变换数值计算新方法。本文用分数傅里叶变换描述信息在光学系统中的传输过程 ,分别基于分数傅里叶变换与菲涅尔变换之间联系和基于基本光学单元 (薄透镜及其组合 )实现分数傅里叶变换。该算法与光传输物理过程有着直观的联系 ,计算时光学系统的焦距、距离等参数可调。避免了传统算法中“变换核”等复杂计算 ,便于计算复杂光路和缩短计算时间。以三种飞机 (及字符 )光学模式识别实验为例 ,给出了空域 -频域变换混合光路的计算流程与结果     

光学识别系统小型化设计

针对光学识别系统的技术指标,对其光学系统进行小型化设计.其中,傅里叶透镜与准直扩束系统均采用摄远型式结构,在满足其长焦距的前提下大大缩短了系统的光学筒长.为了使系统结构更精巧,引入了二元光学元件,利用ZEMAX辅助设计软件对光学系统结构进行优化;通过有效地折叠空间光路使系统布局更紧凑,最后研制出的小型化透射式光学识别系...     

基于DHT的光OFDM系统PAPR抑制算法

针对光OFDM系统存在高峰均功率比(PAPR),提出了一种基于离散哈特利变换(DHT)的选择映射抑制算法。采用快速哈特利逆变换(IFHT)代替传统的快速傅立叶逆变换(IFFT)和Hermi t i an对称算法,并结合非对称限幅法产生满足光OFDM系统要求的正、实值信号送入光纤信道。     

全光通信中的光开关技术

光开关是实现全光交换的核心器件,光开关的研究已成为全光通信领域研究的焦点。本文首先对光开关的原理进行归纳,总结光开关的应用范围。对传统机械式光开关、微电子机械式光开关、热光开关进行了进一步地划分,分析了它们的结构形式和性能特点。设计了光开关性能评价指标体系,对常见的4种光开关进行了定性与定量对比,指出不同类型光开关的优点和不足之处。最后依据全光通信网的发展趋势,指出大容量、高速、透明、低损耗是光开关的重点发展方向。     

A planar waveguide optical discrete Fourier transformer design for 160 Gb/s all-optical OFDM systems

A cost-effective all-optical discrete Fourier transformer (ODFT) is designed based on a silicon planar lightwave circuit (PLC), which can be applied to all-optical orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmission systems and can be achieved by current techniques. It consists of 2 × 2 directional couplers, phase shifters and optical delay lines. Metal-film heaters are used as phase shifters, according to the thermooptic effect of SiO₂. Based on the ODFT, a 160 Gb/s OFDM system is set up. Simulation results show excellent bit error rate (BER) and optical signal-to-noise ratio (OSNR) performances after 400 km transmission.     

基于DFB激光器解调技术的光学电流互感器

针对交流电流的测量,提出了一种基于分布式反馈（DFH）激光器解调技术的光学电流互感器（0CT）。OCT的传感部分运用光纤Bragg光栅（FBG）和超磁致伸缩材料（GIⅢ①作为传感器探头,同时应用DFB激光器对FBG进行解凋,实现交流电流的测量。对于这种新型的OCT进行了理论分析和实验研究,实验测得系统传感灵敏度可达到1...     

光阑约束和离轴失调Lohmann系统的分数傅里叶变换

为了研究受硬边光阑约束及失调Lohmann光学系统对分数傅里叶变换的影响,采用了平顶多高斯光束模型模拟硬边光阑,推导了平面光波在受硬边光阑约束和系统透镜离轴时的Lohmann 型分数傅里叶变换光学系统中传播的解析表达式;计算机模拟了受半径为7.696cm的硬边光阑约束和透镜离轴失调量时的输出.结果表明,在有硬边光阑约束和离轴失调时Lohmann两种结构并不等效.     

双光路全光纤电流互感器的研究

为了使光纤电流互感器具有快速、准确地测量出电流值的能力,本文在分析法拉第电磁感应效应的偏振调制型全光纤电流互感器的基础上引入双光路检测法,将光纤中输出的线偏振光分成振动方向相互垂直、传播方向成一定夹角的两束光。经光信号转换器转换成电信号后系统对其进行放大、滤波处理后得到无噪正弦波信号,结合TMS320F28335测试平台对输出的两路信号进行同步采集、解调,通过运算求出法拉第旋转角,并拟合法拉第旋角与参考电流值得出两者关系式,最终使测量系统能够在高压环境下快速、准确地测量电流值。由此可见,本系统适用于高压环境下对大电流进行检测。     

双生物识别图象的光学加密方法研究

本文提出了一种将两幅生物识别图象通过一套光学系统进行同时加密的方法。该方法先将一幅图象转换为纯相位和进行纯相位编码,再对另一幅图象编码,然后经过4f光学系统作频率域纯相位编码,并利用与编码过程类似的方法进行解码。可以证明该方法的编码图象为恒定的白噪声。解码过程具有鲁棒性,相位部分图象加密的安全性要高于振幅部分图象的加密。并分析了加性高斯噪声对解码图象的影响