基于PAM4制的高速垂直腔面发射激光器研究进展

短距离光互联技术在云计算、5G通信、物联网技术等方面有重要的商业应用价值。基于高速垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)与多模光纤组成链路、采用直接调制检测、并使用如四电平脉冲幅度调制(Four-level pulse amplitude modulation,PAM4)等的高阶调制模式是现阶段短距离光互联链路方案的首选。本文首先介绍了短距离光互联应用的研究现状;第二部分介绍了VCSEL的发展、结构以及动态参数;第三部分介绍了PAM4调制方法及伴随使用的各种电子技术(均衡,前向纠错,脉冲整形);第四部分介绍了提高单链路速率的波分复用(Wavelength division multiplexing,WDM)技术;最后对以高速VCSEL、多模光纤、直接调制检测、PAM4调制以及波分复用技术的短距离光互联方案应用前景做了总结和展望。

极低信噪比下的“极大检测—二次相关”帧同步算法

研究极低信噪比条件下的帧同步问题,设计帧标识码为13比特巴克码与优选48比特同步序列的扩展复合序列,提出"相关阵列"的概念并由此导出"二次相关"的检测方法,同时用极大值判决法替代传统的最大相关值法,获得10 d B的同步性能增益。采取"帧同步多状态"检测机制,进一步获得5 d B的性能改善,并实现对同步态的保护。

单脉冲四相调制跟踪接收机研究

本文基于单脉冲跟踪系统中的四相调制方案,对自跟踪系统的通道及测角进行设计与仿真,分析通道相位一致性和信噪比对测角性能的影响,得出结论:测角性能对通道相位一致性敏感。从工程实践出发,针对特定参数下自跟踪系统的测角性能,得出结论:和差通道和π2/移相器的相位差分别在范围[-3 3]和[-5 5]内变化,信噪比不小于0d B时,方位和俯仰的误差百分比可控制在1/10以内。

无人集群突发脉冲信号频谱优化

针对无人集群平台受狭小空间的限制造成的各分系统难以电磁兼容问题,在采用连续相位调制的数据链通信系统中,根据功率放大器特性,采用相匹配的基带信号脉冲边沿加窗方法,对发射信号频谱特性进行改善.仿真和工程实现表明匹配功放特性的修正加窗方法能够降低带内杂散和宽带噪声10 dB以上,可提升无人平台数据链装备的电磁兼容指标.

基于重复序列DFT信噪比估计的频域均衡技术

针对单载波频域均衡系统,提出一种基于重复序列DFT的信噪比估计算法,相比于传统的信噪比估计法性能改善明显,尤其在信噪比为20 dB时,信噪比标准差仅为传统相关法的23.2%。基于该算法的频域均衡技术,相比于传统技术,在误帧率为1e-3时有0.06 dB的信噪比增益。同时,系统误帧率随平均导频块数增加而减小并趋于稳定,为兼顾误帧率与时延、存储间的关系,信道估计平均导频块数设计为八个,相比于更多数据块仅有0.02dB的性能损失。

基于正交0/π调制的单脉冲跟踪接收机研究

针对单脉冲单通道跟踪系统,提出一种基于正交移位一点相关包络检波技术的正交0/调制方案,提高了跟踪系统的精度。在信噪比为8 dB的条件下,和差通道相位差范围在[-20 20]变化时,测角误差百分比可控制在1/10以内。当和差通道相位完全一致,信噪比范围在[0 10]dB时,测角误差百分比可控制在3‰以内。相比于传统0/π调制方案和四相调制方案,正交0/π调制方案测角误差百分比提高50%。