空间相干光通信中基于DSP的多普勒频移补偿技术

目前通常采用光锁相环(optical phase-locked loop,OPLL)完成空间相干光通信中的相位同步。针对光锁相环性能受空间通信终端间多普勒频移影响的不足,采用基于数字信号处理(digital singnal procesor,DSP)的开环方法补偿多普勒频移,并将开环补偿方法应用于一种递推解调系统中,根据前一时刻的数据信息进行后一时刻的数据解调。仿真结果表明:采用基于DSP的开环补偿方法可以补偿多普勒频移,使空间相干光通信系统不使用光锁相环,且性能接近多普勒频移被完全补偿的理想状态。

三点寻峰算法处理光纤布拉格光栅传感信号

为了精确获得光纤布拉格光栅(FBG)传感系统的中心波长,提出了一种新的峰值检测算法,即三点寻峰法。研究了该算法的流程,在此基础上确定了影响峰值检测精度的三要素,即窗口大小、稀疏数据个数和波长间隔。考虑窗口大小的合理选取是提高寻峰精度的关键,本文采用求导法来确定光谱处理窗口大小。然后,设置采样间隔对窗口内光谱进行重采样,获得稀疏光谱数据并进行多项式拟合。最后,根据拟合结果选取合适的波长间隔,从而确定三点坐标并对FBG反射谱进行峰值检测。仿真实验结果表明:当光谱处理窗口大小为0.4nm、重采样间隔为0.18nm时获得了3个光谱数据;其波长间隔取0.22nm时,所提方法的峰值误差为0.4pm,好于其他寻峰算法,满足精确解调FBG传感系统的要求。

基于光纤布拉格光栅的载荷定位与检测方法

针对传统定位系统存在的结构复杂、实时性低、需要建立训练集等问题,提出利用光纤Bragg光栅结合直角应变花结构的方法对冲击源进行定位。在平面应变下,建立横向效应补偿因子模型和应变解耦模型,证明了光纤布拉格光栅(Fiber Bragg grating,FBG)直角应变花结构用于定位时不受横向效应的影响。同时针对四边简支薄板结构,提出一种判定冲击载荷大小的新方法。通过不同位置两组FBG应变花分别测得的主应变方向,其交点来确定冲击源坐标;通过FBG传感器测得的轴向应变经横向效应补偿,并结合四边简支板扰度曲线和定位坐标,来对冲击载荷大小进行测量。试验表明其定位精度达到2.9 cm以内,定位实时性1 ms左右,冲击载荷大小判定误差在3 N以内。为冲击平台载荷检测提供了一种实用可行的方法。

光通信系统中一种新颖LDPC码构造方法的研究

基于SCG(4,k)码的构造方法提出了一种改进的新颖低密度奇偶校验(LDPC)码构造方法,该方法比改进前的SCG(4,k)码构造方法在硬件实现方面具有节省存储空间和降低计算复杂度的优点。采用该方法构造了冗余度为5.42%的LDPC(5929,5624)码,仿真分析表明,该码型比已广泛用于光通信系统中的经典RS(255,239)码具有更好的纠错性能与较低的译码复杂度。

光通信系统中交织型级联码性能的研究

对光通信系统中单级型级联码和交织型级联码的纠错性能进行理论研究与仿真分析后表明:交织型级联码的纠错性能与单级型级联码基本相当,与经典的RS(255,239)码型相比,其净编码增益(NCG)大得多,纠错性能有很大的提升;交织型级联码的冗余度比单级型级联码要低得多,并且还具有比单级型级联码更强的纠突发差错能力。因而交织型级联码更适合光通信系统的实际应用要求。

光通信中一种基于有限域循环子群的QC-LDPC码构造方法

基于有限域循环子群方法提出了一种结构简单,可以灵活选择码长、码率,并且编译码复杂度低的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法。利用此方法构造出适合光通信系统传输的规则QC-LDPC(5334,4955)码。仿真结果表明该码型利用和积迭代译码算法在加性高斯白噪声信道中取得了很好的性能,比已广泛应用于光通信中的经典RS(255,239)码具有更好的纠错性能。因此所构造的QC-LDPC(5334,4955)码能较好地适用于高速长距离光通信系统。

一种通用低成本大功率高亮度LED封装技术

提出了一种热传导高、热膨胀匹配良好、低成本、大功率、高亮度LED封装技术。该技术采用光电子与微电子技术相结合,利用背面出光的LED芯片,倒装焊接在有双向浪涌和静电保护电路的硅基板上。由于在封装中引入了热膨胀过渡层,在保证良好热膨胀匹配的同时,热阻增加少。采用该封装技术封装的白光LED,发光稳定,光衰小,长期寿命高。

光通信系统中一种新颖的级联码型

基于级联码对光通信系统中级联码特性和ITU-T G.975.1中两种超强前向纠错(SFEC)码型进行分析和研究后,提出了一种新颖的RS(255,239)+BCH(1023,963)级联码型。仿真表明,该码型与ITU-T G.975.1中RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8)码相比较,具有更低的冗余度和更好的纠错性能,并且在经过三次迭代且误码率(BER)为10-12时其净编码增益(NCG)比ITU-T G.975.1中RS(255,239)+CSOC(k0/n0=6/7,J=8)码和BCH(3860,3824)+BCH(2040,1930)码要分别大0.60dB和0.57dB。因而,它更适用于超长距离、超大容量和超高速的光通信系统中,并可以作为SFEC码的一种候选码型。

基于改进压缩感知的缺损光纤Bragg光栅传感信号修复方法

光纤光栅传感在实际的应用中,存在采样信号数据丢失问题,该文提出一种改进重构算法的压缩感知信号修复方法。根据缺损信号特征,选取与之匹配的观测矩阵与稀疏字典。基于压缩感知重构算法,提出匹配光纤布拉格光栅(FBG)信号特征的自适应阈值函数,同时增设阈值判决条件。分析了信号修复与传感测量精度的关系,采用重建信号的寻峰误差来验证信号的修复效果。仿真结果显示,在FBG光谱数据缺失30%的情况下,恢复信号的平均相对误差为10^(-6);均方根误差为0.0707,比对比算法低0.0232~0.1159;且系统平均运行时间远低于对比算法,表明采用该文算法修复缺损的FBG传感信号具有较高的重构精度与较好的实用性。

一种光通信中基于LDPC码的新颖级联码

基于SCG(4,k)码的构造方法对SCG-LDPC码进行优化改进,构造一种适用于光通信系统的新颖LDPC(3969,3720)码,通过增大其码长,构造码率为95.1%的新颖SCG-LDPC(6561,6240)码,使其码率更符合光通信系统的高码率要求。并用SCG-LDPC(6561,6240)码与码率为94.5%的BCH(127,120)码进行级联,构造出一种新颖的BCH(127,120)+LDPC(6561,6240)级联码。仿真分析表明:在误码率为10-7时,新构造的BCH(127,120)+LDPC(6561,6240)级联码的净编码增益比已广泛应用于光通信系统的经典RS(255,239)码和SCG-LDPC(6561,6240)码分别提高了2.27dB和0.49dB。因而该级联码更适合于光通信系统。

光通信系统中前向纠错(FEC)码型的理论分析

对适用于光通信系统中前向纠错(FEC)码型的构造原则、应用选择及纠错性能等方面进行了理论分析,提出了光通信系统中FEC码型的主要构造原则。对光通信系统中带内FEC码型与带外FEC码型的纠错性能进行了仿真分析与比较分析。分析表明,带内FEC码型与带外FEC码型的纠错性能都有限,因而有必要研究具有更强纠错性能的超强FEC码型,以便适应光通信系统日益发展的要求。

光通信系统中信道模型与FEC码型构造的分析

对光通信系统中光发射机产生的噪声、光纤中的噪声、放大器的放大的自发辐射(ASE)噪声和光接收机噪声等噪声进行了分析与探讨。用中心极限定理将其中一些噪声综合化归成高斯噪声,再利用随机过程知识将光通信系统信道中的噪声简化为高斯噪声,从而建立了光通信系统的信道模型,即加性高斯白噪声信道模型,基于此信道模型对光通信系统中误码率进行了理论分析。并基于这些分析以及对光通信系统中前向纠错(FEC)码型的分析,提出了光通信系统中FEC码型的主要构造方法。

光通信系统中基于有限域的LDPC码的构造(英文)

基于有限域中域特征提出一种新型LDPC码的构造法.所构造LDPC码的校验矩阵由基于有限域循环置换矩阵的阵列组成,可以有效地降低编译码复杂度.针对光通信的特点,构造出适合于光传输系统的且具有高码率和高编码增益的码字.仿真结果表明:本文构造的码率为93.7%的LDPC(3780,3542)码与其它几种构造法构造出的具有相同码率的码字相比具有更高的编码增益,更适合应用于光通信系统中.

光纤陀螺漂移误差的T-S模糊建模补偿算法

基于G-K聚类算法辨识T-S模糊模型前件参数理论,并采用最小二乘法辨识T-S模糊模型后件参数的误差模型,研究了一种光纤陀螺温度漂移误差的非线性补偿算法。在建立该模型的基础上对光纤陀螺零位输出进行了补偿,计算结果表明采用该种方法能够在不完全了解陀螺误差机理的情况下对其进行有效的补偿。其绝对误差与未补偿相比较降低了99%,同线性拟合补偿相比降低了96%和神经网络补偿比较降低了10%,其误差方差分别减少99%,98%,20%。

空间相干光通信外差效率及天线像差的影响

空间相干光通信中接收天线像差会使光外差效率下降。对本振光为高斯分布,信号光为爱里斑分布的光外差效率进行了研究,给出了无像差时外差效率的解析表达式。当焦平面上爱里斑半径与本振高斯光束光腰半径之比为1.71时,有最大外差效率81.45%。然后以本振光为理想的高斯光束,信号光受像差的影响,研究了倾斜、离焦、球差、彗差、像散等像差引起的光外差效率损失,给出了存在像差时外差效率的一维积分表达式。研究表明即使在采用离焦校正后,一个波长的球差引起的附加外差效率损失仍可达0.9dB。因此对于爱里斑位于光轴上的接收天线,在设计时需仔细处理球差的影响。

光通信系统中基于BIBD对QC-LDPC码的研究

基于平衡不完全区组设计(BIBD),深入分析与研究了准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的一种新颖构造方法,并通过该构造方法构造了3种同码率不同码长的QC-LDPC码,通过对这3种QC-LDPC码的仿真分析表明,同码率下,码长越长性能越好。同时在BER=10-6时码率均为93.7%的情况下,所构造的BIBD-QC-LDPC(5392,5056)码的净编码增益(NCG)比已广泛应用于光通信系统中的经典RS(255,239)码和ITU-T G.975.1中的LDPC(32640,30592)码分别提高了约2.13dB和1.41dB。因而其纠错性能更强,更适用于高速长距离光通信系统。该新颖构造方法简单灵活且编译码更容易实现。

光通信系统中LDPC码的构造及其编译码算法分析

针对低密度奇偶校验(LDPC)码的相关理论和LDPC码自身特性以及光通信系统具有低噪声、高信噪比的传输特点进行分析后,提出了光通信系统中LDPC码型的构造方法,这为光通信系统中LDPC码型的构造和仿真分析奠定了基础。并对光通信系统中LDPC码的编译码算法进行了深入分析与研究,得到一些有利于降低其编译码算法复杂度的重要结论,这有助于降低其编译码器的设计与实现复杂度。

光通信中基于SCG(4,k)码的一类改进LDPC码构造方法

针对SCG(4,k)码构造方法的分析与研究,提出一种适用于光通信系统中改进的新颖低密度奇偶校验(LDPC)码构造方法。该方法在保留SCG(4,k)构造方法的基础上,采用类似于准循环的构造形式,使生成的码字不受短环干扰,并具有良好的围长特性;并且与改进前的SCG(4,k)码相比,该构造方法具有硬件实现方面节省存储空间和降低计算复杂度等优点。采用该方法构造了码率为93.7%的LDPC(3969,3720)码。仿真结果表明:这种码的净编码增益(NCG)比广泛用于光通信系统中的经典RS(255,239)码提高了1.99dB。

WCDMA网络Iub接口智能猜测配置技术的研究

针对WCDMA网络的监测与维护,重点探讨了一种通过智能猜测实现Iub接口部分链路参数配置的方法,提出了二类适配(AAL2)链路公共传输信道参数配置猜测算法、五类适配(AAL5)链路信道参数配置猜测算法、PathID与VPI/VCI/CID映射关系匹配的猜测算法,实现了在对网络数据解码前解码必须的链路参数的配置。本方案已经应用到WCDMA网络监测系统的监测处理中,通过现网测试,效果良好。

基于光纤陀螺的残周期正弦拟合快速寻北法

在旋转调制寻北的基础上,提出少于一个旋转周期的快速寻北方法。建立了旋转调制寻北输出模型,介绍了三参数正弦拟合原理并推导出最小二乘估计算法的Cramer-Rao下限,最后设计了光纤陀螺残周期快速寻北实验。实验结果表明,残周期残缺程度越大,寻北时间会越短,北向偏角会越大;实验陀螺应用该方法,1/3个周期寻北精度为0.3°,1个周期寻北精度为0.009°,达到一个周期内快速寻北的目的。