DPSK色散管理孤子传输系统性能分析

采用变分法研究基于差分相移键控（DPSK）色散管理孤子（DMS）系统中的放大器的自发辐射（ASE）噪声与交叉相位调制（XPM）对孤子传输特性的影响,从降低ASE噪声和XPM扰动引起的均方相位抖动出发,给出了3种传输管理方案。确定了特性参数色散管理强度S优选范围为1．5～3．0;以ASE噪声扰动为主的单信道系统中,前后对称补偿方案最好;以XPM扰动为主的波分复用（WDM）系统中,以不对称的后补偿方案最优。     

高速光通信系统调制格式的仿真研究

使用光通信系统仿真软件,对非归零（NRZ）、归零（RZ）、载波抑制归零（CS-RZ）和归零差分移相键控（RZ-DPSK）四种调制格式信号在40Gb/s单信道传输系统中的非线性效应和色散容忍度进行比较,并对四种格式信号在G.652光纤中的长距离传输进行了仿真,结果表明：CS-RZ具有更优的抗噪声能力,RZ-DPSK格式具有更优的非线性容忍度。在噪声受限系统中,G.652光纤作为传输介质,CS-RZ格式的传输性能最优。     

归零码和非归零码传输系统模

对单信道40Gbit/s归零码（RZ）和非归零码（NRZ）传输系统进行了实际模拟。考虑了光纤损耗，二阶群速率色散、三阶群速度色散、偏振模色散及放大器噪声对系统影响，采用Q值判别法计算了系统可传输的最大距离，给出了系统眼图。计算结果表明，RZ的最大传输距离大于NRZ码，RZ系统传输性能优于NRZ系统。     

抑制克尔非线性效应的RZ-DPSK色散管理方案研究

对基于40 Gbit/s 归零码-差分相移键控(RZ-DPSK)的密集波分复用(DWDM)系统,为抑制包括自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)效应在内的克尔非线性引起的光脉冲相位抖动,提出了4种色散管理方案:前置、后置、中间和平衡补偿方案.分析了这4种补偿方案在抑制克尔非线性效应方面的优劣.通过选择合适的方案,可使RZ-DPSK系统在抑制SPM和XPM效应上平均有2 dB的性能提高.     

40 Gbit/s光纤传输系统中先进调制格式的性能分析

使用Optisystem软件,对DRZ(双二进制归零)、MDRZ(改进的双二进制归零)、CSRZ(载波抑制归零)以及RZ-DPSK(归零差分相移键控)四种调制格式在40Gbit/s单信道系统中进行了仿真分析。通过光谱图和眼图及Q值的结果,分析四种调制格式在长距离传输时的性能。     

动态光网络中交叉相位调制和放大自发辐射噪声积累效应的传输代价

研究了动态密集波分复用(DWDM)光网络中直接调制-强度检测(IM-DD)系统中的交叉相位调制(XPM)和放大自发辐射(ASE)导致的动态噪声积累效应对高速光脉冲传输时的强度噪声影响,修正目前IM-DD系统中传输代价Q参数的计算公式.通过仿真分析了动态网络环境下两种噪声积累对动态光路径接收端误码率(BER)的影响,得出了XPM相位噪声与动态网络中光纤段长度、段数、波长信道间隔、链路ASE噪声等在内的链路参数之问的关系.对于动态光网络中链路的选择具有很好的参考价值.     

通过恒包络调制提高相干光OFDM系统的光纤非线性容限

相干光正交频分复用(CO-OFDM)对光纤链路中 的色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)具有较强的容忍性,但 是OFDM信号高峰均功率比(PAPR)的特点使其对光纤非线性效应 非常敏感,严重影响了系统传输性能。 本文提出了基于恒包络(CE)调制的方法使得系统中光信号PAPR降低为0dB,从而提高了CO-OFDM系统的非 线性传输性能。仿真结果表明,子载波采用16QAM调制的40Gbit/s单信道CE调制CO -OFDM系统,在经800km无色散补偿、欠色散补偿和周期全色散补偿 标准单模光纤(SSMF)链 路传输后,虽然较传统CO-OFDM存在约1.8dB的代价,但是系统最大 发射光功率分别提高 了6.2、9.3dB。并且,将本文方案应 用 到CO-OFDM和10Gbit/s NRZ-OOK混合传输WDM系统中,信道最大发 射光功率仍获得了5.2dB的提高。因此,本文提出的CE调制方法能有 效地提高CO-OFDM系统在不同传输环境中的光纤非线性容限。     

基于波长移位的单纤双向系统的传输性能仿真

利用Optisystem仿真软件搭建了基于DQPSK(差分正交相移键控)编码的WDM(波分复用)单纤双向传输系统,实现系统传输扩容;同时提出采用分段色散补偿方法抑制色散对系统的影响,利用非均匀信道间隔设置和非均匀色散管理降低四波混频效应。结果表明:在传输距离为600km、单信道速率为40Gbit/s的8信道WDM系统中,单纤双向传输时系统的品质因子(Q值)比单纤单向传输系统最大提高了14.9dB;对系统进行色散和四波混频抑制后,系统Q值还可以提高11dB以上。     

160×10 Gbit/s C+L波段3 040 km无电再生光传输系统

大容量超长距离(ULH)传输是一种非常有应用前景的技术,文章介绍160×10Gbit/s系统在实际的3040kmG.652光纤上传输的试验情况.系统应用在C L波段,波道间隔为50GHz,线路发送采用CS RZ码,线路速率10.7Gbit/s,利用拉曼放大器的宽带特性,同时对C L波段进行色散补偿,使系统成本比分波段进行色散补偿大为降低.试验结果:经3040km传输后,Q值>4.29,光信噪比>15dB,光通道代价<3.5dB,连续24h无误码.     

高速率并行光发射模块的研制

介绍了有关并行光发射模块设计与制作的最新进展,制作并测试了12信道并行光发射模块,单信道传输速率大于2．5Gbit／s（最高可达3Gbit／s）,12信道并行总传输速率为30Gbit／s。模块采用波长为850nm的垂直腔面发射激光器（VCSEL）作光源,激光器与驱动电路芯片直接用Au丝连接,输出光束直接耦合进入12信道的光纤阵列中,在单信道8mA的工作电流下,可以测到最高为3Gbit／s的清晰眼图。     

色散补偿方式对相位调制系统中相位噪声的影响

分别推导了相位调制系统中采用色散预补偿方式和后补偿方式下非线性相位噪声的计算公式,基于此对这两种色散补偿方式下的相位噪声、功率容限以及最优信号峰值功率进行了详细的分析和讨论,结果表明:采用色散预补偿方式较后补偿方式能更有效地抑制非线性相位噪声,其对非线性相位噪声的抑制能力随着信号能量、放大自发辐射(ASE)的功率谱密度以及传输距离的增加而提高;同时,色散预补偿系统具有更高的功率容限;色散的作用使系统的最优信号峰值功率增大,最佳相移大于1rad;色散预补偿系统的最优信号峰值功率大于色散后补偿系统。     

A Gaussian Polar Model for Error Rates of Differential Phase Detection Impaired by Linear, Nonlinear, and Laser Phase Noises

We develop a simple analytic gaussian model, predicting BER performance of optical DPSK receivers with high accuracy in the wake of all three phase noise sources impairing differential phase detection: linear phase noise (ASE-induced), nonlinear phase noise (the Gordon-Mollenauer effect), and laser phase noise Brownian fluctuations. We validate our analytical Q-factor based formulas using known analytical cases and importance-sampling based Monte-Carlo simulations.     

存在非线性失真和相位噪声影响的CP-OFDM与 TDS-OFDM数字电视地面广播传输系统的性能分析

本文概述了数字电视地面广播传输系统中存在的非线性失真和相位噪声影响因素;用模型统一表达了CP-OFDM和TDS-OFDM的OFDM复包络信号;从理论上分析了循环前缀和不断插入的导频训练序列会导致基于CP-OFDM的数字电视地面广播传输系统比在同等的外界条件下的基于TDS-OFDM的数字电视地面广播传输系统具有更低的有效数据符号信噪比水平;详细推导了在非线性失真和相位噪声共同影响下的CP-OFDM系统和TDS-OFDM系统的有效数据符号的统一信噪比表达式;定义并统一表达了在非线性失真和相位噪声共同影响下的CP-OFDM系统和TDS-OFDM系统的性能恶化指标;从理论和计算机仿真两方面比较分析了受到各种不同非线性失真和相位噪声影响的基于CP-OFDM和基于TDS-OFDM的两种不同数字电视地面广播传输系统的性能恶化程度.     

EBPSK载波同步中的相位误差分析

载波同步是通信中的重要环节。该文分析了EBPSK载波同步中的相位误差。首先在包含窄带高斯噪声的条件下,通过建立锁相环线性化模型,推导了EBPSK载波恢复中的输出相位噪声方差;其次在相同的参数条件下,与BPSK的平方环和Costas环输出相位噪声方差进行对比,给出了不同输入信噪比和环路带宽下的仿真结果。研究表明,在EBPSK占空比1:9,相位跳变/4,输入信噪比小于6 dB时,恢复出的载波要比BPSK更加精确。     

超声波传输时间的高精度测量

许多超声检测都需要通过测量超声波的传输时间来实现,传输时间的测量精度直接影响了最终的检测精度。传输时间的传统相位差测量只考虑了信号传输高斯噪声误差,在此基础上,考虑了A/D量化误差所带来的影响。应用误差理论,推导了正弦信号A/D量化误差,并得到最后的总误差均方根公式。针对超声波信号频率已知和未知两种情况,分析比较FFT相位差法和全相位FFT相位差法。为了避免电路和传感器的干扰,采用传输距离不同的同源双路正弦发送信号。理论和仿真结果均表明,在已知信号频率时,FFT相位差法综合效果好,当信号频率为40kHz,信噪比为25dB,采样点数为2048,A/D位数为11位,采样率为200kHz时,测量时间误差小于10ns。在信号频率未知时,全相位FFT相位差法综合效果好。      

一种基于改进DD-RLS的非线性相位噪声追踪算法

在相干光纤通信系统中,为了提高接收端的相位追踪算法性能,提出了一种相位追踪算法——基于改进的判决导向递归最小二乘(DD-RLS)算法,将改进的DD-RLS算法和非线性前补算法结合应用于WDM相干光纤系统中抑制交叉相位调制(XPM).传输仿真结果表明:该算法能够有效抑制系统中的XPM效应,在1000 km的11个信道的波...     

相位偏移和分束比对八倍频光毫米波产生及传输的影响分析

相位偏移和分束比极大地影响了产生光毫米波信号的边带抑制比以及光纤无线(ROF)系统的BER。针对串联两个马赫-曾德尔调制器产生八倍频光毫米波信号的方案,利用贝塞耳级数展开的方法,推导了相位偏移和分束比影响下,光毫米波信号的严格通用解析解,当分束比偏离0.001,相位偏移1°时,边带抑制比可达35.9 dB,能够忽略谐波分量的影响。仿真结果表明,在BER=10-10的条件下,当八倍频光毫米波信号背靠背传输时,分束比偏离0.001和相位偏移1°的功率代价仅为0.001dB,经20 km标准单模光纤传输后的功率代价为0.145 dB,系统性能良好。     

Phase noise approximation analysis for the OFDM system

The influence of phase noise (PN) present at the access point (AP) and mobile terminator (MT) may degrade the performance in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, because the OFDM system is sensitive to the PN.The method of PN approximation based on the PN power spectrum was proposed to combat the influence of the PN present.The idea of the PN cancellation is the PN is approximated for the sum of the different frequency between the AP and the MT as well as Doppler shift supposing that the fixed different frequency during several OFDM symbols are identical, so the variable phase may be considered as the combination of the fixed partition and the random partition.The approximation method is utilized to remove the fixed and the random phase partition so that the signal-to-noise ratio (SNR) may be improved.The analysis and the simulation proposed show that the method may effectively improve the performance of the OFDM system.     

相位噪声对PSK系统性能的影响

在介绍相位噪声定义的基础上,分析了相移键控(PSK)接收系统的本振信号源相位噪声对误码率的影响.以QPSK调制方式为例,仿真了相位噪声对系统误码率影响,结果证明了接收系统中本振信号源相位噪声的重要性.以实际工程中使用的本振信号源为例,推导了相位噪声和信号抖动所导致的BPSK和QPSK接收系统信噪比的限制.理论分析与工程...     

Performance degradation of phase-modulated systems due to nonlinear phase noise

The error probability is calculated for phase-modulated systems with nonlinear phase noise. Using the assumption that the phase of amplifier noise and nonlinear phase noise are independent of each other, the error probability and penalty are calculated for both phase-shift keying (PSK) and differential phase-shift keying (DPSK) systems. The mean nonlinear phase shift must be less than about 1.00 and 0.63 rad for a penalty less than 1 dB for PSK and DPSK systems, respectively.