关于高速光纤通信系统中信号损伤缓解与补偿技术的研究

经济社会不断繁荣,智能通信技术与光纤通信技术在快速发展。当前我国已经进入了信息化时代。所以随着光纤通信系统应用规模的不断扩大,信号传输中的信号损伤问题也越来越突出,一方面严重影响了高速的信息通信质量,另一方面,阻碍了经济社会的快速发展。基于此现状,本文主要通过对我国现代通信技术中的高速光纤通信系统的信号损伤缓解与补偿技术的相关内容进行研究,以此不断提高我国的信息通信能力。     

关于高速光纤通信系统中信号损伤缓解与补偿技术的研究

随着社会经济的不断发展,智能通信技术和光纤通信技术也在快速的发展。但是在全球信息化步伐加速和光纤通信系统应用规模的不断扩大的过程中,信号传输中的信号损伤问题也越来越突出,一方面严重影响了高速的信息通信质量,另一方面阻碍了经济社会的快速发展。本文基于此现状对我国现代通信技术中的高速光纤通信系统的信号损伤缓解与补偿技术的相关内容进行研究,希望能对我国的信息通信能力的提高做出一点贡献。     

数字通信系统中的同步技术研究

同步是通信系统中一个非常重要的问题,是进行信息传输的前提和基础,通信系统能否可靠的工作很大程度上依赖于同步技术的优劣。在同步通信系统中,同步系统性能的降低会导致通信系统性能的降低,甚至使通信系统不能正常工作。主要从位同步信号的性能要求、同步信号的提取方法、数字通信中的同步系统结构及位同步信号对通信系统误码率的影响几方面对数字通信系统中的同步技术进行研究。     

320 Gbit/s光时分复用系统研究

针对高速率OTDM(光时分复用)系统中的一些关键技术问题,如时钟提取、时分解复用和色散补偿等,提出了8×40Gbit/s的OTDM系统技术方案。结果表明,通过选择合适的时钟提取方式和基于对称性色散位移光纤的色散补偿技术,能够实现在一个时隙内对每个信道的40 Gbit/s归零码信号的解复用,且解复用后的信号质量较好。该系统实现了320Gbit/s OTDM通信。     

基于信道化架构的宽带I/Q不平衡校准技术

零中频接收机凭借其架构简单、易于集成等特点已被广泛应用于通信系统和雷达系统,为未来雷达通信一体化技术发展奠定了基础。然而,零中频接收机存在I/Q不平衡问题,这不仅会造成通信星座图的偏移,还会引入雷达虚假目标。现有宽带I/Q补偿方法的精度不高,且都集中于后处理,无法做到实时。因此,本文首先建立了宽带I/Q不平衡模型,并提出了一种融合信道化架构和盲估计补偿算法的宽带I/Q失衡校准技术。该技术利用信道化架构将宽带信号划分为窄带信号,并利用盲估计算法对带有镜像信号的子信道进行在线补偿。实验表明,该方法在获得高精度补偿参数的同时,完成了对宽带I/Q失衡的实时补偿。镜像抑制比达到55 dB。     

滤波器预加重设计改善恒参信道信号完整性

分析了通信系统信道信号完整性问题产生的原因,创新性的提出了在模拟成形滤波器上使用预加重设计解决信道信号完整性问题的方法;对模拟成形滤波器进行了设计,并在设计中同时考虑了幅度补偿和相位均衡,给出了滤波器的仿真和测试结果;把模拟成形滤波器用于通信系统中,对调制信号进行测试,验证了它对系统信号完整性的改善情况,并通过对通信系统性能测试验证了模拟成形滤波器通过预加重设计对系统误码率的改善情况。     

乘性噪声干扰下的通信信号偏差控制器设计与研究

乘性噪声干扰相对于加性噪声干扰具有更强的时变特性和抗滤波性,传统方法难以实现有效的滤波控制,乘性噪声在远程无线通信中会导致信道偏差,为解决这一问题提出了一种基于窄带阻抗匹配的乘性噪声干扰下的通信信号偏差控制方法,并进行控制器的硬件系统设计。设计了基于窄带阻抗匹配远程通信信号的乘性噪声干扰滤波算法,以此为基础进行通信信号偏差控制器系统硬件电路设计。在EPM7128AETI100上连入各芯片的读/写程序,得到3种通信信号偏差复位方式,采用MAX7000AE系列器件实现硬件接口设计,采用分段拟合的方式补偿非线性失真,实现乘性噪声干扰滤波器设计和信号偏差控制器设计。实验结果表明,采用该设计系统能有效滤除了通信信号中的乘性噪声污染,接收信号及其频谱的畸变得到有效补偿,改善了通信质量,提高了远程无线通信的稳定性和可靠性。     

基于OFDM技术的短波通信试验研究

短波通信是远距离信息传输的重要手段,OFDM(正交多载波调制)是一种在无线环境下具有较高频谱利用率的多载波调制技术。将OFDM技术应用于短波通信中,搭建了OFDM的试验平台,建立了短波通信链路,对接收端采集的基带OFDM信号进行了处理。通过编码和信道估计分别对信号进行纠错和信道补偿,处理结果表明,在传输速率600 b/s下系统的误比特率达到10-5数量级,系统性能良好。     

全相位FFT在合成孔径水声通信运动补偿中的应用

该文针对浅海远程水声信道提出合成孔径技术与直接序列扩频相结合的通信方案,并重点分析了影响通信质量的多普勒效应问题,提出了一种有效的多普勒估计和补偿算法。该补偿算法采用重采样与全相位快速傅里叶变换(AP-FFT)处理技术,实现了频率和相位的高精度估计,同时消除多普勒造成的时间模糊。该文利用声学工具箱对声信道进行了建模,对合成孔径通信系统进行了仿真验证。结果表明,该文所提出的多普勒补偿算法有效地抵抗了收发节点以较高航速相对运动时所产生的多普勒效应,实现了多虚拟子阵发射信号的相干叠加,减少了运动造成的合成孔径处理空间增益损失,显著改善了通信质量。     

探悉弱信号双补偿通信技术在4G多点无线通信系统中运用

近些年,许多先进的无线通信技术得到飞速发展,人们希望通过无线方式高速,高质量地传输信息。因为无线通信是一个开放的时变信道,因此它非常容易受到多径干扰,多址干扰和噪声的影响。为了充分利用无线信道,必须根据无线信号的缺点开发更先进的信号处理方法,因为在长途通信中,4G通信系统的成本较高,各种影响会造成信号衰减,将导致通信迟缓。因此,本文提出了一种针对4G多点无线通信系统弱信号的补偿通信方法。对4G通信信号频率和幅度衰减的干扰突变采用逆算子和维纳滤波法,实验结果表明,该方法对4G多点无线通信系统中速度效应产生的弱信号具有非常有效的补偿效果。     

超宽带脉冲天线的补偿技术研究

针对超宽带通信系统中脉冲信号传输保真度的问题, 分析了保真度与脉冲天线的相频特性、增益-频率特性的关系, 提出通过调整天线的增益特性来对信号在自由空间产生的传输损耗进行平衡补偿的技术.通过对一款高保真印刷半锥形单极天线(Half-Printed Tapered Monopole Antenna, Half-PTMA)增益-频率特性的仿真分析, 以及将此补偿技术应用到一款超宽带平面单极天线的设计改进, 改进后保真度提高了5%, 验证了文中补偿技术的有效性, 为超宽带脉冲天线的高保真设计提供了有价值的设计依据.     

相干光纤通信系统的色散补偿设计与优化

随着现代移动通信技术飞速发展,为满足各类商业通信中的服务需求,光纤通信系统成为了整个通信系统的骨干技术,对它的传输速率的要求也越来越高。为了提高信息传输效率,就要对光纤通信系统的性能进行优化。文章重点研究通过光纤色散补偿的设计和优化来提高光纤通信系统的传输速率。首先我们需要计算出系统的最大传输速率,从而分析色散补偿设计对光纤通信系统的影响。因为不同输入分布的系统互信息决定了系统的最大传输速率,所以文中里对系统传输性能的描述采用对系统互信息的估计。我们主要研究光纤通信系统模型,对比分析了德国新旧两类链路的性能。最后,通过调整色散补偿光纤在整个补偿方案中的比例,利用预补偿的优势进一步优化色散补偿。     

基于LTE的高速铁路宽带通信上行频偏解决方案

基于LTE的高速铁路宽带通信系统存在较大的多普勒频偏,严重影响了上行链路的接收性能。针对该问题,提出了在终端利用全球定位系统对设备进行晶振的校准,从而可以较准确地估计信号传输中的多普勒频移,进而对上行发送信号进行频偏预补偿,同时在接收端通过导频对频偏进行进一步的处理。仿真结果显示,该方案可以较好地克服高铁系统中上行链路多普勒频偏的影响,提高上行链路的接收性能。     

电子通信系统关键技术问题分析

电子通信系统是现代社会中重要的信息传递设备,其技术的发展直接影响着信息传输的效率。在实际应用过程中,电子通信系统将信号从发送端传至接收端,并在接收端对信号进行解调、解码。然而,受到技术、成本等因素的限制,电子通信系统在实际应用过程中仍存在许多问题,影响着电子通信系统的整体性能。为解决这些问题,确保电子通信系统的正常应用,文章对电子通信系统关键技术进行了深入分析,了解了其具体应用情况及存在的问题,并提出了具体的解决措施。     

高能激光器波前预补偿技术研究北大核心CSCD

随着高功率激光技术的发展,目前的以高功率反射式变形镜为核心的波前校正装置只能通过增大口径来避免反射面损伤,还难以解决连续工作加热时的镜面形变问题。本文拟采用低功率变形镜在信号光阶段进行预补偿,达到高功率激光光束质量校正的效果。首先介绍了高能信号光预补偿技术的补偿原理、方法,然后在板条固体激光器输出功率分别为30W和3000W时进行了波前补偿实验,通过预补偿方法激光远场光束质量得到明显的改善和提高:在激光器输出功率为30W时,光束质量从β=10提高到β=15;在激光器输出功率为3000W时,光束质量从β=10提高到β=3,此外,本文还对非平面波前的信号光传输技术以及信号光预补偿技术的校正策略开展了相应的研究与试验。与传统的自适应光学校正方法相比,信号光预补偿技术可以从根本上摆脱强激光对变形镜的加热和损伤问题,无限的扩展了光束净化系统的功率限制。     

基于检测域的水声OFDM系统多普勒频偏补偿

通信系统发送端和接收端之间的相对运动会使正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)系统子载波频率因多普勒效应而发生偏移,进而影响整个OFDM通信系统的性能。针对由通信节点之间相对运动而引起的判决结果模糊问题,提出了基于检测域的频偏估计算法。该方法利用连续波(Continuous Wave, CW)信号,首先在频域估计出多普勒因子进行粗补,而后通过检测域的频偏估计算法进行多次迭代对信号进行细多普勒补偿。仿真结果表明,该方法能够很好地弥补信号中未被完全补偿的多普勒频偏,具有良好的抗多普勒引起的载波间干扰(Inter-Carrier Interference, ICI)能力。最后进行了水池实验,验证了算法的可行性。     

UFMC系统中基于Volterra滤波器的非线性失真补偿方案

为实现通用滤波多载波(UFMC)通信系统高效、可靠的通信性能,需在最大程度上补偿由记忆型高功率放大器(HPA)引起的非线性失真.为解决HPA造成的失真问题,本文提出了一种基于Volterra滤波器的非线性失真补偿(V-NLDC)技术.该技术利用了Volterra级数的稀疏特性和能够模拟任意精度非线性系统的性质以逐次逼近的方式对信号进行预失真.将预失真后的信号传送至HPA,然后采用噪声消除器做进一步噪声消除处理,以达到更小失真度的目的.同时,本研究采用收敛速度快、性能稳定的自适应最小二乘法(RLS),可根据环境变化自适应地计算Volterra滤波器和噪声消除器的系数.通过大量蒙特卡罗仿真实验证实了所提出的非线性失真补偿技术可以很好的补偿由记忆型HPA非线性失真所造成的影响,从而优化系统性能.     

第三代移动通信与信号完整性

信号完整性是信号通信传输后仍保持其正确的功能而未受到损伤的特性。信号完整性伤是高速数字系统必须解决的重要问题,与第三代移动通信技术的实现密切相关。结合中国的第三代移动通信技术,探讨了信号完整性问题的表现、解决办法与仿真模型和工具。     

宽带卫星通信信号调制识别及信道均衡技术研究

宽带卫星通信是现代通信系统中不可或缺的一部分。文中介绍了宽带卫星通信中的信号调制识别和信道均衡技术,这些技术可以提高系统的性能和稳定性,从而更好地应对卫星通信中的多路径干扰和时变失真等问题。在实际应用中,需选择合适的技术和算法对不同的信号调制类型进行优化和调整,进一步提高系统的性能和稳定性。文中为宽带卫星通信中的信号调制识别和信道均衡技术提供了参考,并为未来卫星通信系统的发展提供了支持。     

基于电力配电网络的双向工频通信系统

ＴＷＡＣＳ双向工频自动通信技术是一种新型的基于电力配电网的通信技术,具有独行的通信机理和易实现性。文章对该技术的信号调制、信息编码、信号解调进行了较详细的阐述,并对实际应用中的若干问题进行了探讨。