一、色散补偿WDM系统中剩余色散对系统性能的影响（论文文献综述）
邵立蓉[1]（2021）在《基于信道间隔和色散管理对FWM效应的抑制研究》文中研究说明随着社会信息化和通信量的不断增长,光通信系统正向着提升传输容量、增加传输距离的方向发展。在通信系统中,光纤所产生的损耗、色散及非线性效应是限制光传输系统性能的主要原因。当掺饵光纤放大器（EDFA）被广泛应用到传输系统中,光纤的损耗得到了有效地抑制。但是,随着光通信需求的不断提高,对系统的信道数量、传输距离及传输容量的要求增加,光纤的色散及非线性效应严重影响了系统的通信质量。因此,研究光传输系统中的色散补偿和非线性效应抑制,对提高系统的性能有重大的实践意义。其中,在波分复用（WDM）系统中,当各信道的间隔越变越小,四波混频（FWM）效应就越来越明显,已经成为了影响WDM系统通信质量的主要原因。因此,研究抑制FWM效应对于提高光传输系统的性能具有重要的实践意义。本文首先叙述了WDM系统的优势和当前所受限的主要因素,说明了研究在WDM光纤传输系统中进行色散补偿及抑制四波混频效应的意义。同时,对FWM效应的抑制方案进行了理论分析,着重对调整信道间隔及色散管理的方法作了深入的研究。通过采用调整信道间隔的几种方案对FWM效应进行抑制,同时加入色散补偿光纤（DCF）来补偿系统色散,以此提高系统的传输容量。采用色散管理方案,不仅可以补偿系统色散,还能通过控制传输链路中的色散量的大小抑制FWM效应,从而可以有效提高系统性能。将上述几种方案在8信道的波分复用系统中进行仿真,研究在系统中的调整信道间隔方案和色散管理方案,对其进行分析并优化,通过仿真验证了上述方案能较好的提高系统的性能。
白靖[2]（2020）在《海底开放光缆系统传输建模与仿真研究》文中进行了进一步梳理近年来,大数据时代的到来带动了通信数据爆发式地增长,为承担传输全球国际间通信97%以上数据流量的海底光缆通信系统提供了广阔的发展空间。随着相干光学检测和高速数字信号处理技术的出现及发展,为适应国际通信数据流量的爆炸式增长,海底光缆系统中应用到的光纤传输技术也在不断升级,而且海缆系统的链路终端设备的技术周期越来越短。为了在价格,性能和功能等方面达到更优的效果,系统运营商以及建造厂家越来越倾向于使用海底开放光缆系统,即岸站设备与海底链路部分解耦和的系统设计方案。与传统集成式的海底光缆系统相比,海底开放光缆系统中岸站设备可由不同厂商接入,此时海底链路的利用率大大提高,但是共用同一光纤对进行传输的光波,存在调制格式、功率等参数配置不同的情况。因此,对调制格式和功率各异信道的海底开放光缆系统共纤传输性能进行关联式建模和精确评估显得尤为重要。本论文针对当前海底开放光缆系统中岸站与海底链路解耦和条件下的传输建模和性能评估问题,建立出相干海底开放光缆系统中调制格式关联式传输性能评估方法;然后提出面向海底观测网络等新型应用场景下的非相干单端色散补偿传输方案。围绕上述两点,论文的主要工作包括:一、分析了海底开放光缆系统的传输场景和建模需求,建立了海底开放光缆系统的传输模型及系统架构。二、针对海底开放光缆系统中调制格式、功率各异下的传输性能评估问题,建立了调制格式关联的非线性噪声评估模型。与调制格式非关联的非线性噪声高斯模型进行对比,结果表明开放海缆系统性能评估过程中考虑调制格式的影响时,系统的预测容量会明显提升。对于输入功率为0dBm,长度为10000km,SLTE采用的调制格式分别为QPSK和16QAM时,调制格式关联式模型预测得到的链路OSNR比GN模型得到的大1.1dB。三、针对水下信息组网等高可靠、低功耗、小业务量非相干传输需求,提出了仅在干端进行色散补偿的长距海底传输方式,拟合出基于脉冲展宽因子的适用于干端色散补偿的非线性传输性能评估方法并进行了仿真验证。仿真结果表明:评估模型与仿真结果差异小于0.5dB,在不同链路参数条件下具有较好的一致性。对海底无色散管理链路的非相干传输设计提供了可行方案。
郑强[3]（2020）在《相干光通信中光纤非线性效应的理论模型及补偿算法的研究》文中提出光纤非线性效应是制约光纤通信系统容量进一步提升的关键因素之一,随着全球通信业务的海量增长,现有光纤通信系统的容量已经接近非线性香农极限,研究如何克服光纤通信系统中非线性效应的影响,突破非线性香农极限具有重要意义。光纤非线性效应理论模型和补偿方法的研究也一直是光纤通信系统中的研究热点和难点,而现有的非线性效应理论模型还存在不够全面的问题,现有的非线性效应补偿方法则需要进一步提高性能、降低复杂度。基于以上背景,本论文研究了两种重要的相干光纤通信系统—双向拉曼超长跨距系统和波分复用（WDM,wavelength division multiplexing）系统中非线性效应的理论模型及补偿算法,提出了两种非线性效应理论模型,并基于理论模型的分析结果提出了三种补偿算法,主要研究内容和成果包括:（1）建立了双向拉曼超长跨距系统中光纤非线性效应的理论模型。该理论模型除了考虑信号自身的非线性效应以外,还考虑了信号与噪声在非线性效应的作用下产生的非线性信号-噪声相互作用（NSNI,nonlinear signal-noise interaction）。该模型可以较为快速、精确地计算双向拉曼超长跨距系统中非线性干扰的功率,一定程度上弥补了现有的模型不太适用于双向拉曼超长跨距系统的缺陷。（2）基于上述理论模型,提出了双向拉曼超长跨距系统中一种非线性前补和后补结合的非线性补偿算法,该补偿算法能在一种程度上减少系统中噪声和信号在非线性效应下的相互作用,抑制系统中的一部分NSNI,提高非线性补偿的效果。仿真和实验结果表明该方法能够有效地抑制双向拉曼超长跨距系统中的NSNI,在不增加计算复杂度的情况下,非线性补偿的性能比数字背向传播（DBP,digital back-propagation）算法提高1 dB以上。（3）研究了WDM系统中的光纤非线性效应对信号的影响,提出了一种能够较为全面地分析系统中非线性效应对信号影响形式的非线性效应分析模型。该分析模型可以分析系统中非线性效应对信号的影响形式,从而有针对性地制定相应的非线性效应补偿方法,提高非线性补偿的性能。（4）基于非线性效应分析模型对WDM系统分析的结果,提出了一种联合补偿算法抑制WDM系统中的交叉相位调制（XPM,cross-phase modulation）。该联合补偿算法先采用非线性前补的方法使非线性效应对信号的影响形式更偏向于易于补偿的非线性相位噪声,然后采用相位恢复算法对非线性相位噪声进行补偿,最终抑制系统中的XPM。该联合补偿算法在11个信道1000 km的传输仿真中能够提高信号的信噪比（SNR,signal-to-noise ratio）约0.4 dB,与其它电域XPM盲补偿方法的性能相当,但是本论文的方法无需其它信道的信息,算法更简单且易于实现。（5）提出了一种基于改进的判决导向递归最小二乘（DD-RLS,decision directed recursive least square）算法的非线性相位噪声追踪算法。改进后的DD-RLS算法具有更快的收敛速度,更好的噪声容忍度和更好的非线性相位噪声追踪性能,在与（4）中的非线性前补结合后可以有效地抑制XPM。在11个信道1000 km的传输仿真中,该方法可以提高信号的Q2值0.8 dB。该方法的增益要优于已有的非线性相位噪声补偿算法,而且计算复杂度也低于同类算法。
王中玥[4]（2019）在《共轭孪生波光纤通信系统非线性建模及仿真研究》文中研究表明密集波分复用（DWDM）、相干光正交频分复用（CO-OFDM）和Nyquist-WDM系统是实现光纤通信向更大容量发展的重要技术。然而随着进一步地扩容,在传输中的各种光纤非线性效应限制了系统的性能和容量。共轭孪生波（PCTW）是一种先进的数字非线性补偿技术,具有传统非线性补偿技术所不具备的优点。如何有效评估PCTW对于大容量光纤通信系统中非线性的抑制情况对系统的优化升级非常重要。本文围绕PCTW对大容量光纤通信系统中的非线性效应的抑制程度做了一些理论分析和仿真研究。考虑到信道间脉冲的走离效应的影响,基于限带宽噪声频谱分析理论,推导了一种基于正交幅度调制（QAM）的PCTW Nyquist-WDM系统四波混频（FWM）噪声标准差的半解析计算模型,并利用此半解析理论模型进行了相关计算。在总带宽和频谱效率相同的情况下,对16信道32-Gbaud/ch和32信道16-Gbaud/ch两种16QAM PCTW Nyquist-WDM系统的中心信道性能进行了数值比较。计算结果表明,即使对于功率分布非对称的光纤链路,PCTW方案也可有效抑制FWM噪声对此类系统性能的影响。我们所得到的理论模型还表明,简并FWM噪声的标准差与QAM信号的进制数相关,而非简并FWM噪声的标准差与QAM信号的进制数无关。基于OptiSystem和Matlab软件,构建了基于PCTW的CO-OFDM DWDM超级信道系统。针对OFDM调制的特殊性,提出了两种PCTW实现方案:时域PCTW和频域PCTW。仿真结果表明,两种PCTW方案都能够有效降低WDM系统信道之间的非线性损伤,提高系统的非线性容限,同时频域PCTW方案还可以抑制子载波之间的非线性串扰,性能优于时域方案。本文所得到的QAM PCTW Nyquist-WDM系统FWM噪声标准差的半解析理论计算模型,以及不同PCTW实现方案下CO-OFDM DWDM系统的仿真结果为大容量、长距离骨干网的优化设计提供了参考。
周雯静[5]（2019）在《通过光学相位共轭抑制光纤通信非线性效应的性能研究》文中研究表明伴随着光纤通信的飞速发展,传输距离远、传输速率高、传输带宽大的光纤通信系统迫切地被人们需要,但光传输中光纤色散以及非线性效应等因素的存在又阻碍了人们朝着更远、更高、更快的目标前进,因此抑制光传输中光纤的色散以及非线性效应尤为重要。光学相位共轭（OPC）不仅理论上可以完全抑制光传输中光纤的非线性损伤,还可以补偿光纤的偶阶色散,并且在光传输中因不存在光电-电光的相互转换而减少能量损失,从而被人们广泛关注。本文从麦克斯韦方程组出发,通过麦克斯韦方程组求解出波动方程,再由波动方程详细地推导出非线性薛定谔方程,然后利用非线性薛定谔方程解释OPC对光纤非线性效应的抑制原理,并针对OPC模型的结构,详细地研究了四波混频效应（FWM）的转换效率。首先从理论上推导了FWM转换效率的表达式,并利用表达式找出影响FWM转换效率的关键因素;然后通过仿真软件建立FWM仿真平台并模拟FWM过程,仿真了不同条件因素下的FWM最大转换效率;最后搭建FWM实验平台并验证仿真结果。基于OPC对光纤通信系统非线性效应的抑制,本论文分别研究了OPC对单信道光纤通信系统以及WDM光纤通信系统非线性效应的不同抑制程度。首先通过公式推导得到添加OPC模块后单信道QPSK光纤通信系统的SNR,并计算理论Q值。然后针对单信道QPSK光纤通信系统,进行了传输速率为10Gbit/s,传输距离为50km的实验,实验结果与理论结果基本吻合,证明了OPC能够有效地抑制光纤非线性效应,提升系统性能。最后通过仿真软件搭建仿真系统,从入纤光功率、传输速率、传输距离以及调制格式等方面,研究了OPC对单信道以及WDM光纤通信系统非线性效应的抑制,仿真结果表明添加OPC模块后的系统不仅接收端信号质量得到提高,最大输入光功率阈值也得到了提高。
刘凌[6]（2018）在《基于相干检测的光OFDM传输系统性能优化技术》文中进行了进一步梳理随着互联网技术的不断发展,云服务、虚拟/增强现实、网络视频监控、网络直播等大带宽新兴业务不断涌现,全球通信容量需求呈爆发式增长。光通信系统作为现代通信网络的基石,急需增加其传输容量。基于相干检测的光正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）传输系统因具有频谱效率高、可用调制格式灵活、带宽分配灵活、色散鲁棒性、可用数字信号处理（Digital Signal Processing,DSP）便捷地补偿系统损伤、接收灵敏度高、中继距离长等优点被作为未来高速率长距离光通信系统的有效解决方案之一。本论文围绕基于相干检测的光OFDM传输系统性能优化技术进行研究。相干光OFDM（Coherent Optical OFDM,CO-OFDM）系统的性能优化技术从实现方式上可分为DSP后处理性能优化技术和信道编码性能优化技术。其中,前者在接收端（Receiver,RX）补偿被损伤恶化的信号,针对系统不同损伤分别采用适用的DSP算法;后者在发送端（Transmitter,TX）对信号添加冗余信息,利用这些冗余信息纠错,通过提供额外的编码增益提升信号对系统损伤的容忍度。两者可协同地提升高速率长距离的相干光OFDM系统性能。本论文针对这些关键技术,开展了以下工作:1、相干光OFDM系统原理及损伤研究先从理论的角度出发,对相干光OFDM系统性能及其损伤进行了理论和仿真分析,为相干光OFDM系统性能优化技术的深入研究奠定基础。（1）根据相干光OFDM系统的原理和模型,搭建了本论文所使用的仿真和实验平台。（2）理论推导了系统主要损伤--信道线性损伤、激光器相位噪声和光纤非线性对OFDM信号的影响。（3）通过仿真对比分析了基于相干检测和基于直接检测的光OFDM传输系统对信道线性损伤、激光器相位噪声和光纤非线性的容忍度,验证了研究这三大损伤的必要性。2、相干光OFDM系统中DSP后处理性能优化技术针对信道线性损伤、激光器相位噪声和光纤非线性这三种系统主要损伤,本论文分别提出了相应的DSP后处理性能优化算法,并进行了实验/仿真验证和对比分析。（1）针对信道线性损伤,首先提出了基于仿射投影的符号函数修正常模算法（Affine Projection based Sign Modified Constant Modulus Algorithm,APSMCMA）。为了弥补现有修正常模算法（Modified Constant Modulus Algorithm,MCMA）的缺陷,AP-SMCMA引入符号判决（signum）函数降低计算误差函数时的复杂度、引入仿射投影（Affine Projection,AP）算法提高权重更新时的收敛速度。进行了单路10 Gb/s系统的实验验证和对比分析。接着,为了进一步提升传统OFDM结构受限于旁瓣抑制比（Sidelobe Suppression Ratio,SSR）的抗噪声能力,采用基于滤波器组的OFDM结构提高信号对噪声的鲁棒性,针对该改进结构提出了比现有干扰近似估计（Interference Approximation,IA）算法准确度高、比现有IA-基于块状导频的符号内平均（IA-Block Pilot based Frequency Domain Intra-symbol Averaging,IAFA）算法开销低的IA-基于梳状导频的符号内平均/子载波内线性插值（IA-Comb Pilot based Frequency Domain Intra-symbol Averaging and Intra-subcarrier Linear Interpolation,IA-CFAL）信道线性损伤补偿算法。进行了单路20 Gb/s系统的实验验证和对比分析。（2）针对激光器相位噪声,提出了基于拉格朗日插值-扩展卡尔曼滤波器（Lanrange Interpolated Extended Kalman Filter,LRI-EKF）的激光器相位噪声抑制算法。通过分析激光器相位噪声的特性,采用比现有线性插值算法更适用的拉格朗日插值以更好地拟合子载波间干扰（Inter-Carrier Interference,ICI）,利用修正无迭代盲估计（Modified Iteration-free Blind,MIFB）算法用于估计公共相位误差（Common Phase Error,CPE）,提升相噪估计的准确度和系统频谱效率。进行了单路25 Gb/s系统的仿真验证和对比分析。（3）针对光纤非线性,提出了径向基函数神经网络（Radial Basis Function Neural Network,RBF-NN）补偿光纤非线性。利用机器学习的思想,采用比现有多层感知器神经网络（Multi Layer Perceptron Neural Network,MLP-NN）收敛速度更快、复杂度更低的RBF-NN非线性均衡器,该均衡器利用比现有K均值聚类学习策略复杂度低、易操作的正交最小二乘法（Orthogonal Least Square,OLS）算法。该方案以更低的训练开销实现了比现有MLP-NN更优的性能,且可同时补偿信道线性损伤和激光器相位噪声。进行了单路40 Gb/s系统的实验验证和对比分析。3、相干光OFDM系统中信道编码性能优化技术从信道编码性能优化技术出发,本论文进一步对相干光OFDM系统性能尤其是长距离、高速率下的性能进行优化。针对现有低密度奇偶校验（Low Density Parity Check,LDPC）编码方案因级联外部代数码以抑制自身迭代译码的固有缺陷而带来的高复杂度、大延迟等问题,本论文首次将极化编码技术引入相干光OFDM系统。极化码作为目前为止唯一一种经证明能够达到香农容量的新型软判决前向纠错码（Soft Decision-Forward Error Correction,SD-FEC）,具有清晰明确的结构、严格的纠错性能解析范围、译码复杂度较低、无因迭代译码而带来的误码平台等优点。针对相干光OFDM系统中极化编码性能优化技术,本论文开展了以下研究:（1）阐述了极化编码的相干光OFDM系统的原理和适用的编译码算法。进行了实验验证并与现有LDPC方案进行了对比。（2）首次讨论了极化码对高速相干光OFDM系统非线性损伤的鲁棒性,以全面评估极化码对系统主要损伤的鲁棒效果。进行了理论分析和实验/仿真研究。（3）首次提出了鲁棒的基于滤波器组的极化编码相干光OFDM系统,以进一步优化极化编码相干光OFDM系统性能。进行了仿真/实验验证。
张勇[7]（2016）在《相干光WDM系统相位估计和XPM效应的研究》文中研究说明高速相干光通信和大容量波分复用系统（WDM）是当前光纤传输领域的主要技术。在相干光WDM系统中,以交叉相位调制（XPM）为代表的光纤非线性效应是影响系统性能的主要因素。本文针对相干光WDM系统中相位估计和XPM效应,在理论分析、系统建模、算法构建和性能仿真等方面对系统性能优化进行了全面深入的研究。论文针对单信道相干光通信系统,提出了一种弹性相位估计（PE）算法。通过最大似然方法求取权重系数,从而消除传统PE接收机块长度效应对系统的影响。通过理论分析,给出了弹性PE接收机的相位差方差公式进行系统性能的预测。其次,论文基于小信号的分析方法,XPM强度噪声通过近似处理可以转化为乘性噪声的形式,论文提出了一个整体的XPM效应模型以描述XPM强度噪声和XPM相位噪声对系统的影响。理论和仿真显示XPM强度噪声主要表现为信噪比（SNR）的损伤。论文针对QPSK/OOK混合WDM系统,基于XPM相位噪声的自相关函数,给出了QPSK信道带有M次幂和DA-ML PE接收机的相位差方差表达式,从而进行最优块长度的理论预测。在QPSK信道PE接收机中引入权重系数,从而消除QPSK/OOK混合WDM系统中的块长度效应。针对16-QAM相干光WDM系统中,基于XPM相位噪声的自相关函数和16-QAM信号功率的统计特性,给出了传统PE算法的相位差方差表达式,从而进行最优块长度的预测。为了消除16-QAM WDM系统PE接收机的块长度效应,权重系数被引入到PE接收机中,理论和仿真显示弹性PE接收机在16-QAM相干光WDM系统中不再受到块长度效应的影响。论文最后针对OFDM WDM系统,提出了一种相邻信道频谱搬移减小XPM效应的方法。XPM强度噪声方差随着中频频率（IF）的增加呈现变化的稳定性,XPM相位噪声方差随着IF的增加呈现单调下降特性。CO-OFDM信道在XPM效应和放大的自发辐射（ASE）噪声作用下,给出了误码率（BER）表达式,从而验证频谱搬移降低XPM效应方法的有效性。
徐菲[8]（2017）在《超高速长距离相干光通信系统中数字信号处理算法研究》文中研究说明移动互联网、大数据和云计算为代表的数据业务的爆炸式增长,以及宽带业务和带宽饥渴型应用的不断涌现,使得传输容量面临不断扩容的压力。据预测,2015至2020年,全球各类设备的IP流量年复合增长率为22%。为了满足网络流量的持续增长需求,100Gbit/s的光纤通信系统已经大规模商用,400Gbit/s的商用系统已经逐渐部署,随着网络容量的进一步提升,对Tbit/s甚至更高速率的光纤传输系统的需求越来越迫切。与传统的强度调制直接检测（IM/DD）系统不同,对于100Gbit/s及更高速率的光纤传输系统,需要采用相干检测结合数字信号处理（DSP）技术的系统方案。相干通信系统具有可扩展性强、灵敏度高、传输中继距离长等优点,而且可以采用各种不同的高阶调制格式来提高频谱利用率。在发射端与接收端可以利用DSP技术对信号在信道中产生的噪声和畸变进行补偿。正是因为DSP技术的不断进步和发展,使得超高速长距离相干光纤通信系统成为可能。本文以国家863项目和国家自然科学基金项目为依托,围绕相干光纤通信系统中线性和非线性损伤及数字信号处理算法展开研究。主要研究内容和取得的创新性成果如下:1.研究Tbit/s光纤通信系统与已有传输系统的混传:目前大规模应用的光纤通信系统是以10Gbit/s波分复用（WDM）系统和100Gbit/s WDM系统为主,系统的放大器、色散补偿模块等都是对已有系统进行的优化。考虑到保护已有投资和节约运营成本,基于已有传输系统的共纤升级是一个重要的研究课题。本论文首次将奈奎斯特（Nyquist）T 比特信号加入到10Gbit/s和100Gbit/s波分复用系统中进行混传研究,详细分析了不同传输速率和调制格式信号在共纤混传中的相互影响。仿真结果表明,NyquistT比特信号对10Gbit/s信号的影响可以忽略,对100Gbit/s信号产生了 1.5dB的Q因子损伤;而10Gbit/s信号会对Nyquist T比特信号造成很大的非线性损伤（2.5dB的Q损伤）。研究结果表明已有系统中的在线色散补偿是影响T比特系统传输性能的关键因素,可以通过优化系统色散补偿率来提升T比特系统的传输性能。2.超高速长距离WDM系统中信道间非线性效应的研究:超高速长距离WDM光纤通信系统中信道间非线性效应主要是交叉相位调制（XPM）,本文详细的分析了 WDM系统中信道间非线性干扰噪声模型和作用机理。仿真研究了偏振复用正交相移键控（PDM-QPSK） WDM与偏振转换正交相移键控（PS-QPSK） WDM系统中XPM噪声机理,结果表明,PDM-QPSK信号会带来更大的偏振串扰,PS-QPSK信号会带来更大的相位噪声,而有色散管理的系统会产生更大的XPM效应,研究结果对接收端的非线性补偿算法设计有重要的指导意义。3.研究抑制相位噪声的高阶调制格式方案:针对正交频分复用（OFDM）信号和高阶调制格式相位噪声敏感的问题,本文提出了环形16进制正交幅度调制（C-16QAM） OFDM系统方案,使系统对相位噪声具有更高的容忍度并更便于对相位噪声进行DSP补偿。对比了方形16QAM和C-16QAM的原理和不同星座点分布,并搭建C-16QAMOFDM与16QAMOFDM仿真系统,仿真结果表明,C-16QAM OFDM的系统性能在激光器线宽容忍度和光纤非线性容忍度上均要好于16QAM OFDM系统。并针对两种系统探索了不同的相位噪声DSP补偿算法,仿真验证了不同算法的可行性、算法性能及适用范围。
周洪茹[9]（2016）在《CO-OFDM系统中交叉相位调制效应的研究》文中进行了进一步梳理XPM效应起源于光纤中的克尔非线性效应,即在WDM系统中,一个信道内传输光波的光强的变化会通过交叉相位调制对其他信道的光波进行相位调制,同时GVD将此相位调制转化为幅度调制。XPM效应引起的信号相位噪声以及幅度噪声,将会给相干光调制系统带来极大损伤,且该损伤会随着WDM系统中信道间隔的不断减小以及入纤功率的增加而逐渐加强。在过去的XPM研究,主要考虑的是XPM效应对单载波调制系统性能的影响,并对其产生的机理以及补偿方法进行了深入的探讨和研究。但是,XPM效应对多载波调制系统的影响,尤其是CO-OFDM系统的分析和深入研究屈指可数。CO-OFDM系统具有较高的PAPR且对正交性要求严格,势必对XPM引起的相位噪声非常敏感。因此XPM串扰是CO-OFDM系统中不可忽略的损伤,本论文将研究波分复用的OFDM系统中的XPM效应。首先,本论文介绍CO-OFDM系统中非线性损伤机理,包括SPM、XPM、FWM等。然后通过求解频域的非线性薛定谔方程,建立了基于Volterra级数的信道间XPM数学模型。采用Volterra级数对XPM进行分析,可以同时计算光纤中的色散和XPM损伤,不需要再分开建立GVD存在情况下信号幅度噪声与相位噪声之间的转化关系式。其次,我们将此XPM数学模型拓展到色散管理系统中,并在此基础上建立了可以用来预测XPM效应的基于Volterra级数的传输滤波器模型。然后,我们将此滤波器模型应用于OFDM/OOK混合系统中,并且预测出了OOK信道产生的XPM串扰对OFDM系统性能的影响。最后,考虑到XPM引起的相位噪声严重影响CO-OFDM系统性能,我们提出使用CO-OFDM+DSB调制方式,来降低XPM相位噪声对CO-OFDM系统性能的影响。随着DSB调制频率的增加,XPM引起的相位噪声逐渐减小甚至可以忽略不计。然后,我们使用了OFDM WDM系统对其进行仿真验证。
邓明亮[10]（2015）在《光OFDM技术在短距离和长途光纤通信系统中的应用研究》文中指出光正交频分复用（OFDM）技术以其高频率效率、极强的色度色散（CD）和偏振模色散（PMD）容忍性、卓越的高阶调制扩展能力等优势受到了光纤通信领域的广泛关注。光OFDM技术易于与诸如偏振复用（PDM）、波分复用（WDM）等当前光纤通信技术相结合,随着数字信号处理（DSP）技术的快速发展,光OFDM技术在短距离和长途光纤通信系统中具有巨大的应用潜力。本文分析和研究光OFDM技术在低成本的数据中心多模光纤（MMF）通信系统、基于自注入反射半导体光放大器（RSOA）的无源光网络（PON）系统以及高速长途骨干单模光纤（SMF）通信系统中的应用。对光OFDM技术应用于上述光纤通信系统中所面临的若干问题提出了相应的设计和解决方法,进行了实验验证和计算机仿真分析。主要创新工作内容概括如下:1.提出利用双带强度调制直接探测光OFDM（IMDD-OOFDM）技术实现数据中心光互连中基于直接调制垂直腔面发射激光器（VCSEL）的MMF系统传输容量升级。在实验上利用3dB调制带宽仅为2.2GHz的无温控的自由运行VCSEL成功实现了16.375Gb/s的实时双带OOFDM信号在OM2光纤中传输200m,并对基于直接调制VCSEL的双带IMDD-OOFDM系统的传输容量鲁棒性进行详细的实验研究。2.提出一种新的双RSOA自注入结构来降低传统自注入RSOA PON系统中光信号的相对强度噪声（RIN）和腔内剩余强度调制串话。在此基础上,利用两个3dB调制带宽仅为1GHz的低成本RSOA和开发的实时OFDM发射机设计出了首个基于自注入RSOA的实时OOFDM发射机,并对该发射机的各种动态性能特性进行研究。实验实现了基于自注入RSOA的10Gb/s@25km IMDD-OOFDM系统,并且获得仅为0.6dB的光功率代价。3.利用基于双RSOA自注入的10Gb/s@25km IMDD-OOFDM系统,实验研究了积累的腔内色散对基于自注入RSOA的PON系统性能的影响。实验结果表明,光纤腔内色散对系统性能导致了以下影响:1)显着展宽输出光信号的光谱;2)增大自注入光纤腔输出光信号的RIN;3)导致系统光功率代价的上升。因而,光纤腔内积累的色散是限制基于自注入RSOA的IMDD-OOFDM PON系统性能的重要物理机理。4.提出一种基于相位调制解调的恒包络相干光OFDM（CO-OFDM）系统,使得发射光信号的峰均功率比（PAPR）获得显着下降,从而提高了CO-OFDM技术应用于长途光纤通信系统中的光纤非线性容限。仿真结果表明,与传统CO-OFDM系统相比,恒包络CO-OFDM系统在具有不同色散管理的标准SMF（SSMF）链路中的系统最大发射光功率获得显着提高。5.提出一种基于DSP和RF导频的联合光纤非线性相位噪声补偿方法,用以降低CO-OFDM系统应用于升级采用非归零-通断键控（NRZ-OOK）调制技术的WDM系统时所面临的极为严重的非线性相位噪声影响。仿真结果表明,该方法能有效补偿信道内自相位调制（SPM）和邻近NRZ-OOK信道产生的交叉相位调制（XPM）效应导致的非线性损伤。此外,通过仿真研究了光纤非线性效应对112Gb/s PDM-CO-OFDM系统带内串话光信噪比（OSNR）代价的影响。该研究为工作在非线性区域的CO-OFDM系统应用于100G全光网络提供了系统OSNR预算参考。6.提出利用双臂马赫-曾德尔调制器（MZM）作为光梳生成器实现多带CO-OFDM传输的方法,在仿真中验证了包含16个PDM OFDM频带的1Tb/s CO-OFDM系统,并对传输性能进行分析。进而证实了采用双臂MZM光梳生成器实现宽带CO-OFDM传输的可行性。此外,分析了基于重叠频域均衡（OFDE）的低循环前缀（CP）开销CO-OFDM系统中OFDM接收机对重叠点数的要求,并通过实验研究重叠点数对系统传输性能的影响,进而利用合理的重叠点数设计成功实现80.4Gb/s低CP开销的CO-OFDM信号在无色散补偿SSMF中传输5440km。
二、色散补偿WDM系统中剩余色散对系统性能的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、色散补偿WDM系统中剩余色散对系统性能的影响（论文提纲范文）
（1）基于信道间隔和色散管理对FWM效应的抑制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光纤通信系统的发展概况 |
| 1.2 研究背景及其意义 |
| 1.2.1 光纤色散补偿的意义 |
| 1.2.2 抑制FWM的意义 |
| 1.3 国内外现状 |
| 1.4 本文工作及内容安排 |
| 第2章 光纤中的色散及非线性 |
| 2.1 波分复用技术 |
| 2.2 光纤中的色散 |
| 2.3 色散补偿技术 |
| 2.4 光纤的非线性效应 |
| 2.4.1 四波混频效应 |
| 2.4.2 其他非线性效应 |
| 2.5 FWM效应抑制方案 |
| 2.5.1 信道间隔设置 |
| 2.5.2 色散管理 |
| 2.5.3 其他抑制方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 WDM系统性能的仿真研究 |
| 3.1 数值分析法 |
| 3.2 系统仿真环境 |
| 3.3 色散补偿技术 |
| 3.3.1 不同入纤光功率下的系统性能比较 |
| 3.3.2 不同占空比下的系统性能比较 |
| 3.3.3 不同色散补偿因子下的系统性能比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于信道间隔对FWM效应的抑制方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统等间隔信道的抑制方案 |
| 4.3 不等间隔信道的抑制方案 |
| 4.4 中间密集间隔方案 |
| 4.5 中间稀疏间隔方案 |
| 4.6 方案仿真对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于色散管理对FWM效应的抑制方案 |
| 5.1 完全色散补偿 |
| 5.2 非完全色散补偿 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（2）海底开放光缆系统传输建模与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外发展研究现状 |
| 1.2.1 海底开放光缆系统发展现状 |
| 1.2.2 系统传输损伤评估研究现状 |
| 1.3 文章主要内容和安排 |
| 第二章 海底光缆系统传输损伤及仿真基础 |
| 2.1 海缆系统链路传输损伤 |
| 2.1.1 海缆链路线性损伤 |
| 2.1.2 海缆链路非线性损伤 |
| 2.2 链路非线性噪声评估 |
| 2.2.1 光纤非线性表达式 |
| 2.2.2 高斯噪声模型 |
| 2.2.3 增强型高斯噪声模型 |
| 2.2.4 其他模型 |
| 2.3 海缆系统传输性能表示 |
| 2.4 系统仿真基础 |
| 2.4.1 发射机 |
| 2.4.2 光纤链路 |
| 2.4.3 接收机 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 相干开放海缆系统中调制格式关联式传输性能评估 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 调制格式关联的系统非线性性能计算方法 |
| 3.2.1 调制格式相关的信道间非线性噪声 |
| 3.2.2 调制格式相关的信道内非线性噪声 |
| 3.3 系统传输性能评估结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 非相干发射端色散补偿的海缆系统传输性能评估 |
| 4.1 系统介绍 |
| 4.2 系统传输性能评估模型 |
| 4.3 系统仿真验证 |
| 4.3.1 参数设置 |
| 4.3.2 仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
（3）相干光通信中光纤非线性效应的理论模型及补偿算法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光纤非线性效应的理论模型研究现状 |
| 1.3 光纤非线性效应补偿方法研究现状 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.5 本论文的研究内容及结构安排 |
| 2 光纤通信系统中的光纤非线性效应及已有理论模型的分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非线性薛定谔方程及光纤中的非线性效应 |
| 2.3 非线性薛定谔方程的求解方法 |
| 2.4 非线性效应简化的理论模型及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 双向拉曼超长跨距系统中非线性效应理论模型的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤拉曼放大器及其在超长跨距系统中的应用 |
| 3.3 双向拉曼超长跨距系统中的噪声和非线性效应 |
| 3.4 双向拉曼超长跨距系统中的非线性效应理论模型 |
| 3.5 仿真及结果分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 双向拉曼超长跨距系统中非线性效应补偿方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 用于拉曼放大系统的DBP算法 |
| 4.3 基于前补DBP的 NSNI抑制方法 |
| 4.4 双向拉曼超长跨距系统中NSNI效应的抑制实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 WDM系统中光纤非线性效应的分析模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 WDM系统中非线性效应的分析模型 |
| 5.3 对WDM系统中非线性效应的分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 WDM系统中基于联合补偿算法的XPM抑制方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 一种基于非线性前补和接收端相位恢复算法的XPM抑制方法 |
| 6.3 仿真系统的搭建和参数设置 |
| 6.4 仿真结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 WDM系统中基于改进DD-RLS的非线性相位追踪算法 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 自适应均衡及其在补偿非线性相位噪声上的缺陷 |
| 7.3 一种用于非线性相位追踪的改进DD-RLS算法 |
| 7.4 仿真结果分析与讨论 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 全文总结与工作展望 |
| 8.1 本文工作总结 |
| 8.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的论文目录 |
（4）共轭孪生波光纤通信系统非线性建模及仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光通信发展史 |
| 1.2 光纤通信系统 |
| 1.3 光OFDM技术研究进展 |
| 1.4 DWDM系统 |
| 1.4.1 系统原理及特点 |
| 1.4.2 非线性效应对DWDM系统性能的影响 |
| 1.4.3 FWM分类 |
| 1.4.4 FWM半解析模型研究进展 |
| 1.5 Nyquist-WDM原理 |
| 1.6 非线性补偿技术研究进展 |
| 1.7 PCTW DWDM系统研究意义 |
| 1.8 论文主要内容 |
| 第二章 CO-OFDM相关理论与非线性理论模型 |
| 2.1 光OFDM系统理论基础 |
| 2.1.1 频谱结构 |
| 2.1.2 基于OFDM的快速傅里叶变换 |
| 2.1.3 循环前缀 |
| 2.2 误码率与信噪比之间的联系 |
| 2.3 非线性相关理论 |
| 2.3.1 香浓极限(Shannon limit) |
| 2.3.2 非线性相移 |
| 2.3.3 微扰理论与非线性补偿 |
| 2.4 非线性分离模型 |
| 2.5 16QAM误码率计算模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于QAM PCTW Nyquist-WDM系统FWM噪声半解析模型的仿真研究 |
| 3.1 共轭孪生波(PCTW)理论基础 |
| 3.2 PCTW与非线性噪声压缩效应之间的联系 |
| 3.3 基于QAM PCTW的 Nyquist-WDM传输系统 |
| 3.4 16QAM光信号的表达式 |
| 3.5 单跨距传输简并FWM模型 |
| 3.5.1 16QAM-PCTW |
| 3.5.2 QAM-PCTW |
| 3.5.3 常规QAM情形(无PCTW) |
| 3.6 单跨距传输非简并FWM模型 |
| 3.6.1 QAM-PCTW |
| 3.6.2 常规QAM(无PCTW) |
| 3.7 FWM噪声对系统性能的影响 |
| 3.7.1 PCTW系统性能度量 |
| 3.7.2 常规系统(无PCTW)性能度量 |
| 3.8 数值结果与讨论 |
| 3.9 验证半解析模型的仿真方法 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 基于PCTW CO-OFDM DWDM系统非线性效应的仿真研究 |
| 4.1 PCTW-OFDM系统理论 |
| 4.2 PCTW-OFDM系统仿真结构 |
| 4.3 仿真结果分析 |
| 4.4 PCTW的优势及局限 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（5）通过光学相位共轭抑制光纤通信非线性效应的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略字表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光学相位共轭研究的背景和历史意义 |
| 1.2 光学相位共轭在光纤通信中的发展历史 |
| 1.3 光学相位共轭的研究现状及应用 |
| 1.4 论文主要研究工作以及论文内容安排 |
| 第二章 光纤通信中的非线性效应 |
| 2.1 脉冲在光纤中的传输 |
| 2.1.1 麦克斯韦方程组 |
| 2.1.2 脉冲传输方程 |
| 2.2 光纤通信系统中的非线性效应 |
| 2.2.1 自相位调制(SPM) |
| 2.2.2 交叉相位调制(XPM) |
| 2.2.3 受激喇曼散射(SRS) |
| 2.2.4 受激布里渊散射(SBS) |
| 2.2.5 四波混频(FWM) |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于高非线性光纤的四波混频效应 |
| 3.1 四波混频效应的基础理论 |
| 3.1.1 四波混频效应的起源 |
| 3.1.2 耦合振幅方程及其近似解 |
| 3.1.3 相位匹配技术 |
| 3.1.4 参量放大技术 |
| 3.2 四波混频转换效率的理论分析 |
| 3.2.1 信号光波长与高非线性光纤零色散波长的理论分析 |
| 3.2.2 泵浦光功率的理论分析 |
| 3.2.3 光纤长度的理论分析 |
| 3.3 泵浦光、信号光与高非线性光纤零色散波长间距的仿真分析 |
| 3.4 四波混频转换效率的实验验证 |
| 3.4.1 泵浦光、信号光与高非线性光纤零色散波长间距的实验验证 |
| 3.4.2 泵浦光功率的实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于OPC的光纤通信系统非线性抑制 |
| 4.1 光纤通信系统中光学相位共轭的理论模型 |
| 4.2 OPC对单信道QPSK系统非线性抑制 |
| 4.2.1 OPC对单信道QPSK系统非线性抑制的仿真分析 |
| 4.2.2 OPC对单信道QPSK系统非线性抑制的实验验证 |
| 4.3 影响单信道光纤通信系统性能其他因素的仿真分析 |
| 4.3.1 传输速率 |
| 4.3.2 传输距离 |
| 4.3.3 调制格式 |
| 4.4 EDFA噪声设置的仿真分析 |
| 4.5 影响多通道光纤通信系统性能因素的仿真分析 |
| 4.5.1 入纤功率 |
| 4.5.2 传输速率 |
| 4.5.3 传输距离 |
| 4.5.4 调制格式 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（6）基于相干检测的光OFDM传输系统性能优化技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 基于相干检测的光OFDM传输系统研究背景 |
| 1.2 相干光OFDM系统及其性能优化技术的研究现状 |
| 1.2.1 相干光OFDM系统的研究现状 |
| 1.2.2 相干光OFDM系统性能优化技术的研究现状 |
| 1.3 本论文的主要研究工作和创新点 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 相干光OFDM系统原理及损伤研究 |
| 2.1 相干光OFDM系统的原理及实现 |
| 2.1.1 相干光OFDM系统原理及模型 |
| 2.1.2 相干光OFDM系统的仿真和实验平台 |
| 2.2 相干光OFDM系统损伤研究 |
| 2.2.1 信道线性损伤 |
| 2.2.2 激光器相位噪声 |
| 2.2.3 光纤非线性 |
| 2.3 基于相干检测和基于直接检测的光OFDM传输系统对比研究 |
| 2.3.1 工作原理及系统结构 |
| 2.3.2 仿真结果与性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 相干光OFDM系统中DSP后处理性能优化技术 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.1.1 相干光OFDM系统中信道线性损伤补偿算法的研究现状 |
| 3.1.2 相干光OFDM系统中激光器相位噪声抑制算法的研究现状 |
| 3.1.3 相干光OFDM系统中光纤非线性补偿算法的研究现状 |
| 3.2 相干光OFDM系统信道线性损伤补偿算法 |
| 3.2.1 基于AP-SMCMA的信道线性损伤补偿算法 |
| 3.2.2 基于IA-CFAL的信道线性损伤补偿算法 |
| 3.3 基于LRI-EKF的相干光OFDM系统激光器相位噪声抑制算法 |
| 3.3.1 算法原理 |
| 3.3.2 仿真结果及性能分析 |
| 3.4 基于RBF-NN的相干光OFDM系统光纤非线性补偿算法 |
| 3.4.1 算法原理 |
| 3.4.2 实验结果及性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 相干光OFDM系统中信道编码性能优化技术 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.1.1 光传输系统中现有的信道编码技术 |
| 4.1.2 相干光OFDM系统中信道编码技术的研究现状 |
| 4.2 极化编码的相干光OFDM信号原理和算法 |
| 4.2.1 适用于相干光OFDM信号的极化码原理及算法 |
| 4.2.2 极化编码的相干光OFDM信号原理 |
| 4.3 基于极化编码的相干光OFDM系统 |
| 4.3.1 实验设置及结果分析 |
| 4.3.2 极化编码对相干光OFDM系统损伤的鲁棒性分析 |
| 4.3.3 基于滤波器组的极化编码相干光OFDM系统 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 附录一 缩略语 |
| 攻读博士学位期间已发表的论文 |
| 攻读博士学位期间已授权或公开的发明专利 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（7）相干光WDM系统相位估计和XPM效应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 单信道相位估计接收机 |
| 1.2.2 WDM 系统 XPM 效应模型的研究 |
| 1.2.3 QPSK/OOK混合WDM系统相位估计接收机优化 |
| 1.2.4 16-QAM相干光WDM系统相位估计接收机优化 |
| 1.2.5 OFDM相干光WDM系统中减小XPM效应的研究 |
| 1.3 论文的结构安排 |
| 第二章 单信道相位估计接收机 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光器相位噪声和相干接收机信号模型 |
| 2.2.1 激光器相位噪声 |
| 2.2.2 基于DSP的相位估计相干接收机 |
| 2.3 弹性M次幂相位估计接收机 |
| 2.3.1 针对M-PSK的弹性M次幂相位估计算法 |
| 2.3.2 针对M-PSK的弹性M次幂算法性能分析 |
| 2.3.3 针对 16-QAM的弹性M次幂相位估计算法 |
| 2.3.4 针对 16-QAM的弹性M次幂相位估计算法性能分析 |
| 2.4 针对 16-QAM的弹性DA-ML相位估计接收机 |
| 2.4.1 针对 16-QAM的弹性DA-ML相位估计算法 |
| 2.4.2 针对 16-QAM的弹性DA-ML相位估计算法性能分析 |
| 2.5 仿真结果和性能分析 |
| 2.5.1 弹性M次幂相位估计算法BER仿真分析 |
| 2.5.2 针对 16-QAM的弹性DA-ML相位估计算法BER仿真分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 WDM系统XPM效应模型的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 整体的XPM效应模型 |
| 3.2.1 色散光纤中强度和相位的转换矩阵 |
| 3.2.2 XPM效应模型 |
| 3.2.3 整体的XPM效应模型 |
| 3.2.4 XPM效应组成分析 |
| 3.2.5 系统BER性能分析 |
| 3.3 仿真和性能分析 |
| 3.3.1 XPM效应的频率响应 |
| 3.3.2 整体的XPM模型精度分析 |
| 3.3.3 系统性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 QPSK/OOK混合WDM系统相位估计接收机优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 OOK信道引起的XPM效应统计特性分析 |
| 4.2.1 NRZ-OOK信号交变分量功率谱密度 |
| 4.2.2 XPM效应统计特性 |
| 4.3 QPSK信道相位估计接收机块长度优化 |
| 4.3.1 M次幂相位估计接收机块长度优化 |
| 4.3.2 DA-ML相位估计接收机块长度优化 |
| 4.4 QPSK信道相位估计接收机块长度效应消除 |
| 4.4.1 弹性M次幂相位估计接收机块长度效应消除 |
| 4.4.2 弹性DA-ML相位估计接收机块长度效应消除 |
| 4.5 色散非管理光纤链路相位估计接收机块长度效应消除 |
| 4.5.1 色散非管理光纤链路整体的XPM模型 |
| 4.5.2 色散非管理光纤链路相位估计接收机优化 |
| 4.6 仿真和系统性能分析 |
| 4.6.1 优化的输入光功率 |
| 4.6.2 传统相位估计接收机性能分析 |
| 4.6.3 弹性相位估计接收机性能分析 |
| 4.6.4 色散非管理光纤链路相位估计接收机性能分析 |
| 4.6.5 弹性相位估计接收机复杂度分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 16-QAM相干光WDM系统相位估计接收机优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 16-QAM相干光WDM系统XPM效应分析 |
| 5.2.1 16-QAM信道交变分量功率谱密度 |
| 5.2.2 16-QAM信道引起的XPM效应统计特性分析 |
| 5.2.3 16-QAM信道相干接收机信号模型 |
| 5.3 WDM系统 16-QAM信道相位估计接收机块长度优化 |
| 5.3.1 WDM系统针对 16-QAM的M次幂相位估计接收机块长度优化 |
| 5.3.2 WDM系统针对 16-QAM的DA-ML相位估计接收机块长度优化 |
| 5.4 WDM系统 16-QAM信道相位估计接收机块长度效应消除 |
| 5.4.1 WDM系统针对 16-QAM的弹性M次幂相位估计接收机 |
| 5.4.2 WDM系统针对 16-QAM的弹性DA-ML相位估计接收机 |
| 5.5 仿真和系统性能分析 |
| 5.5.1 16-QAM相干光WDM系统优化的输入光功率 |
| 5.5.2 WDM系统传统 16-QAM相位估计接收机性能分析 |
| 5.5.3 WDM系统弹性 16-QAM相位估计接收机性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 OFDM相干光WDM系统中减小XPM效应的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 OFDM WDM系统中XPM效应分析 |
| 6.2.1 DDO-OFDM发射机功率成分分析 |
| 6.2.2 DDO-OFDM信号交变分量功率谱密度 |
| 6.2.3 DDO-OFDM信道引起的XPM效应统计特性 |
| 6.3 DDO-OFDM信道频谱搬移引起XPM效应的分析 |
| 6.3.1 频谱搬移对XPM强度噪声的影响 |
| 6.3.2 频谱搬移对XPM相位噪声的影响 |
| 6.4 CO-OFDM信道误码率分析 |
| 6.4.1 CO-OFDM相干接收机信号模型 |
| 6.4.2 XPM效应作用下的CO-OFDM信号组成分析 |
| 6.4.3 CO-OFDM信道在XPM效应作用下的误码率分析 |
| 6.5 仿真和系统性能分析 |
| 6.5.1 OFDM WDM系统优化的输入光功率 |
| 6.5.2 OFDM WDM系统中CO-OFDM信道误码率分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 理论公式推导 |
| 附录2 仿真平台系统结构和参数 |
| 附录3 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 附录4 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（8）超高速长距离相干光通信系统中数字信号处理算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高速相干光通信系统的研究意义与背景 |
| 1.2 高速相干光通信系统面临的挑战 |
| 1.3 论文的主要工作和创新点 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 相干光纤通信系统原理及关键技术 |
| 2.1 相干光纤通信系统原理 |
| 2.1.1 相干光纤通信系统基本组成 |
| 2.1.2 相干检测技术 |
| 2.1.3 DSP技术 |
| 2.2 相干光纤通信系统中的先进调制格式 |
| 2.2.1 QPSK调制格式 |
| 2.2.2 高阶QAM调制格式 |
| 2.2.3 多载波Nyquist调制格式 |
| 2.2.4 光正交频分复用调制格式 |
| 2.3 光纤传输中的损伤及均衡技术 |
| 2.3.1 光纤传输中的线性损伤 |
| 2.3.2 光纤传输中的非线性损伤 |
| 2.3.3 光纤传输中的相位噪声 |
| 2.3.4 光纤传输的损伤补偿方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 多调制格式多速率传输系统性能分析 |
| 3.1 多调制格式多速率混合传输系统建模 |
| 3.1.1 系统中信号与信道条件分析 |
| 3.1.2 仿真系统搭建及系统参数设置 |
| 3.2 多调制格式多速率混合传输系统性能仿真研究 |
| 3.2.1 10Gbit/s NRZ信号性能分析 |
| 3.2.2 100Gbt/s PDM-QPSK信号性能分析 |
| 3.2.3 1Tbit/s Nyquist QPSK WDM信号性能分析 |
| 3.2.4 10Gbt/s NRZ信号最佳在线色散补偿对系统性能影响 |
| 3.3 色散分析与高精度色散补偿对系统的影响 |
| 3.3.1 单模光纤中色散形成原理及精确补偿介绍 |
| 3.3.2 精确在线色散补偿系统与参数 |
| 3.3.3 精确在线色散补偿对系统性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 相干WDM系统信道间干扰机理分析 |
| 4.1 信道间干扰噪声分析模型 |
| 4.2 相干OFDM WDM系统中XPM作用机理研究 |
| 4.2.1 非线性噪声分析方法 |
| 4.2.2 相干OFDM WDM系统中XPM作用结果 |
| 4.3 PS-QPSK与PDM-QPSK WDM系统中XPM-PN与XPM-PC的理论分析 |
| 4.3.1 PDM-QPSK与PS-QPSK调制格式对比介绍 |
| 4.3.2 PS-QPSK与PDM-QPSK WDM系统中XPM-PN分析 |
| 4.3.3 PS-QPSK与PDM-QPSK WDM系统中XPM-PC分析 |
| 4.4 PDM-QPSK与PS-QPSK WDM系统XPM仿真设置与结果分析 |
| 4.4.1 仿真系统搭建及系统参数设置 |
| 4.4.2 XPM-PN作用结果分析 |
| 4.4.3 XPM-PC作用结果分析 |
| 4.4.4 总的XPM损伤与结果讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 相干OFDM系统中相位噪声与补偿算法研究 |
| 5.1 相干OFDM系统组成原理 |
| 5.1.1 相干OFDM系统基本组成 |
| 5.1.2 OFDM信号的基本参数 |
| 5.2 C-16QAM分析与仿真系统介绍 |
| 5.2.1 C-16QAM与16QAM调制格式设计分析 |
| 5.2.2 仿真系统主要参数设置 |
| 5.3 仿真结果讨论与分析 |
| 5.3.1 只有高斯白噪声时C-16QAM与16QAM性能分析 |
| 5.3.2 无相位恢复算法时C-16QAM与16QAM对线宽容忍度分析 |
| 5.3.3 C-16QAM与16QAM对总的相位噪声容忍度分析 |
| 5.3.4 C-16QAM与16QAM对非线性噪声容忍度分析 |
| 5.3.5 C-16QAM与16QAM对激光器线宽容忍度分析 |
| 5.4 相位恢复算法研究 |
| 5.4.1 OFDM系统中利用导频补偿相位噪声原理 |
| 5.4.2 QPSK-Partition相位恢复算法原理 |
| 5.4.3 星座转移算法相位恢复算法原理 |
| 5.4.4 相位补偿算法性能讨论与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文研究工作总结 |
| 6.2 下一步研究工作展望 |
| 缩略词对照表 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间论文发表目录 |
（9）CO-OFDM系统中交叉相位调制效应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 CO-OFDM系统概述 |
| 1.1.1 CO-OFDM系统的发展历程 |
| 1.1.2 CO-OFDM原理框图 |
| 1.1.3 CO-OFDM系统的优点 |
| 1.1.4 CO-OFDM系统的不足之处 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.2.1 WDM系统中XPM效应的研究现状 |
| 1.2.2 研究CO-OFDM WDM系统中XPM效应的必要性 |
| 1.3 论文的主要内容及篇章结构 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 篇章结构 |
| 第二章 CO-OFDM系统中XPM数学模型建立 |
| 2.1 光纤中非线性产生机理 |
| 2.1.1 SPM |
| 2.1.2 XPM |
| 2.1.3 FWM |
| 2.1.4 单模光纤中非线性效应数学模型浅析 |
| 2.2 WDM系统中XPM效应的数学模型 |
| 2.2.1 WDM的系统描述 |
| 2.2.2 WDM系统中子信道耦合薛定谔方程组 |
| 2.2.3 XPM数学模型建立 |
| 2.3 单段光纤中XPM传输函数仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 XPM数学模型在CO-OFDM色散管理系统中的拓展及应用 |
| 3.1 XPM数学模型在色散管理系统中的拓展 |
| 3.1.1 色散管理的基本原理 |
| 3.1.2 色散补偿对XPM效应的影响 |
| 3.1.3 周期性色散补偿下XPM传输函数 |
| 3.1.4 周期性色散补偿对信号脉冲的影响 |
| 3.2 XPM滤波器模型 |
| 3.2.1 XPM滤波器模型的建立 |
| 3.2.2 XPM相位噪声滤波器仿真 |
| 3.2.3 XPM幅度噪声滤波器仿真 |
| 3.3 XPM效应对CO-OFDM的系统性能影响 |
| 3.3.1 XPM相位噪声方差 |
| 3.3.2 XPM噪声对OFDM系统性能的影响 |
| 3.3.3 ASE噪声对OFDM系统性能的影响 |
| 3.4 XPM效应对OFDM系统性能影响仿真验证 |
| 3.4.1 入纤功率对系统的影响 |
| 3.4.2 无色散补偿系统中色散系数的影响 |
| 3.4.3 在线色散补偿系统中残余色散的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 减小CO-OFDM系统中XPM效应的方法研究 |
| 4.1 CO-OFDM WDM系统 |
| 4.1.1 CO-OFDM WDM系统中XPM方差 |
| 4.1.2 系统仿真对比 |
| 4.2 OFDM+DSB调制原理分析 |
| 4.2.1 不同入纤功率下系统性能仿真 |
| 4.2.2 不同色散补偿方式下系统性能仿真 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（10）光OFDM技术在短距离和长途光纤通信系统中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 OFDM技术及其在光纤通信系统中的应用 |
| 1.2.1 OFDM技术的优点 |
| 1.2.2 OFDM技术在光纤通信系统中的应用 |
| 1.3 光OFDM技术在光纤通信系统中的研究背景 |
| 1.3.1 数据中心光互连中应用IMDD-OOFDM技术的研究背景 |
| 1.3.2 IMDD-OOFDM技术在自注入RSOA光接入网中的研究背景 |
| 1.3.3 降低长途CO-OFDM系统中光纤非线性损伤的研究背景 |
| 1.3.4 多带与低CP开销CO-OFDM系统在长途光传输中的研究背景 |
| 1.4 论文主要内容及结构安排 |
| 第二章 利用低成本DM-VCSEL的双带IMDD-OOFDM系统研究 |
| 2.1 OFDM技术的基本原理 |
| 2.2 IMDD-OOFDM系统原理与结构 |
| 2.3 利用DM-VCSEL的双带IMDD-OOFDM实验系统设计 |
| 2.4 利用DM-VCSEL的双带IMDD-OOFDM实验系统电参数优化 |
| 2.4.1 VCSEL偏置电流优化 |
| 2.4.2 最佳的双带OFDM电信号特性 |
| 2.5 利用DM-VCSEL的双带IMDD-OOFDM系统实验结果与分析 |
| 2.5.1 传输性能结果与分析 |
| 2.5.2 传输容量鲁棒性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于自注入RSOA的IMDD-OOFDM系统研究 |
| 3.1 基于双RSOA自注入的实时OOFDM发射机结构与实现 |
| 3.1.1 双RSOA自注入结构与特点 |
| 3.1.2 基于双RSOA自注入的实时OOFDM发射机设计与实现 |
| 3.2 基于双RSOA自注入的实时OOFDM发射机动态性能特性 |
| 3.3 基于双RSOA自注入的IMDD-OOFDM系统传输实验 |
| 3.3.1 传输系统实验设置 |
| 3.3.2 传输性能结果与分析 |
| 3.4 腔内色散对基于自注入RSOA的IMDD-OOFDM系统性能的影响 |
| 3.4.1 具有不同腔内色散的自注入光纤腔实验系统设置 |
| 3.4.2 腔内色散对输出光谱特性的影响 |
| 3.4.3 腔内色散对光信号RIN的影响 |
| 3.4.4 腔内色散对系统传输性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 降低CO-OFDM系统中光纤非线性相位噪声影响的研究 |
| 4.1 CO-OFDM系统的基本原理与光纤非线性损伤 |
| 4.1.1 CO-OFDM系统的基本原理 |
| 4.1.2 CO-OFDM系统的光纤非线性损伤 |
| 4.2 基于CE调制提高CO-OFDM系统非线性容限的方法 |
| 4.2.1 CE-CO-OFDM系统原理与实现 |
| 4.2.2 CE-CO-OFDM系统仿真设置 |
| 4.2.3 CE-CO-OFDM系统性能分析 |
| 4.3 基于DSP和RF导频的联合CO-OFDM系统非线性补偿方法 |
| 4.3.1 基于DSP和RF导频的联合非线性补偿方法原理与实现 |
| 4.3.2 基于DSP和RF导频的联合非线性补偿方法仿真分析 |
| 4.4 光纤非线性效应对CO-OFDM系统带内串话的影响 |
| 4.4.1 WSS导致的CO-OFDM系统带内串话 |
| 4.4.2 非线性效应对CO-OFDM系统带内串话影响的仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 利用光梳的多带与低CP开销CO-OFDM系统研究 |
| 5.1 利用光梳的多带CO-OFDM系统基本原理 |
| 5.2 双臂MZM光梳生成器的设计与性能分析 |
| 5.2.1 双臂MZM产生平坦光梳的基本原理与条件 |
| 5.2.2 双臂MZM光梳生成器的性能仿真分析 |
| 5.3 利用双臂MZM光梳生成器的多带CO-OFDM系统 |
| 5.3.1 利用双臂MZM光梳生成器的多带CO-OFDM系统仿真设置 |
| 5.3.2 利用双臂MZM光梳生成器的多带CO-OFDM系统性能分析 |
| 5.4 重叠点数对基于OFDE的低CP开销CO-OFDM系统的影响 |
| 5.4.1 OFDE的基本原理与设计要求 |
| 5.4.2 基于OFDE的低CP开销CO-OFDM系统实验设置 |
| 5.4.3 实验结果与性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 未来工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
四、色散补偿WDM系统中剩余色散对系统性能的影响（论文参考文献）
- [1]基于信道间隔和色散管理对FWM效应的抑制研究[D]. 邵立蓉. 沈阳工业大学, 2021
- [2]海底开放光缆系统传输建模与仿真研究[D]. 白靖. 北京邮电大学, 2020(05)
- [3]相干光通信中光纤非线性效应的理论模型及补偿算法的研究[D]. 郑强. 华中科技大学, 2020(01)
- [4]共轭孪生波光纤通信系统非线性建模及仿真研究[D]. 王中玥. 南京邮电大学, 2019(03)
- [5]通过光学相位共轭抑制光纤通信非线性效应的性能研究[D]. 周雯静. 电子科技大学, 2019(01)
- [6]基于相干检测的光OFDM传输系统性能优化技术[D]. 刘凌. 上海交通大学, 2018(01)
- [7]相干光WDM系统相位估计和XPM效应的研究[D]. 张勇. 南京邮电大学, 2016(01)
- [8]超高速长距离相干光通信系统中数字信号处理算法研究[D]. 徐菲. 北京邮电大学, 2017(02)
- [9]CO-OFDM系统中交叉相位调制效应的研究[D]. 周洪茹. 南京邮电大学, 2016(02)
- [10]光OFDM技术在短距离和长途光纤通信系统中的应用研究[D]. 邓明亮. 电子科技大学, 2015(03)