基于偏振复用光调制器产生PDM-16QAM射频信号

提出了一种采用单个光调制器产生频率稳定、偏振复用的矢量毫米波信号新方案。通过将双极化马赫-曾德尔调制(DP-MZM)和偏振复用16阶正交幅度调制(PDM-16QAM)相结合,实现了PDM-16QAM信号在系统链路中的有效传输,传输速率为64 Gbit/s@28 GHz,误码率被控制在4.2×10-2以内。系统结构简单,频谱效率高,传输速率大幅提升,在未来光载无线通信网络中具有巨大的应用价值。

基于异步幅度抽样的高速光信号色散监测方法

针对目前异步幅度统计直方图（AAH）对色散监测范围小、灵敏度低的缺点，提出一种基于异步幅度抽样（AAS）的色散监测方法，定义无量纲色散监测参数G，将色散与其他损伤因子分离开。使用OptiSystem9.0软件搭建了200 Gbps DP-16QAM监测系统，在不同信噪比和占空比下进行色散监测仿真实验，探讨了信噪比和占空比对该方法的监测精度的影响，并对色散监测误差进行了分析。仿真结果表明基于该参数的色散监测方法受噪声因子影响小、精确度高，能实现在0~600 ps/nm全范围内对色散的有效监测，为在更高阶调制信号的光纤通信系统中进行色散监测管理提供一定的参考。

偏振复用系统中FIR-BP算法有效补偿非线性损伤的实验研究

反向传输(BP)算法是实现高速光纤系统非线性补偿的一种常用且有效的方法,在此算法基础上加入高斯滤波器,可进一步提高接收系统性能,同时大大降低计算复杂度。然而高斯滤波器是一种理想化滤波器,其设计实现难度大且结构复杂。提出一种基于窗函数有限脉冲响应(FIR)滤波器和BP算法结合实现非线性补偿的方案,详细分析了滤波器的参数选取对补偿性能的影响,并在224Gb/s双偏振16进制正交幅度调制(DP-16QAM)640km无色散补偿光纤传输系统中比较了不同补偿方案的补偿效果。结果表明,汉宁窗FIR滤波器的频域特性类似于高斯函数,利用9个抽头就能够有效补偿非线性损伤,提高系统性能。与线性补偿算法相比,FIR-BP算法能够将误码率(BER)降至10-3以下,将最佳入纤功率提高至少3dB。

基于偏振复用的单边带光生毫米波传输系统的研究

光子辅助的毫米波通信因其超带宽优势在下一代宽带无线接入网中有着广泛的应用前景,本文基于单个激光源和一个双极化马赫-曾德尔调制器(dual-polarization Mach-Zehnder modulator,DP-MZM)的光路结构产生了频率稳定的偏振复用毫米波信号,联合VPI与MATLAB仿真环境对单边带(single sideband,SSB)偏振复用四相相移键控(polarization-division-multiplexing,PDM)quadrature phase shift keying,QPSK、16阶正交幅度调制(16-ary quadrature amplitude modulation,16QAM)和32阶正交幅度调制(32-ary quadrature amplitude modulation,32QAM)信号分别实现了70 km、65 km与50 km的有效传输,并结合概率整形(probability shaping,PS)技术在28 GHz波段上,以相同净比特传输速率对比分析了均匀16QAM与PS-16QAM,均匀32QAM与PS-32QAM的SSB矢量毫米波(millimeter wave,MMW)信号在光纤传输条件下的误码率(bit error rate,BER)性能。仿真结果表明:在相同净比特速率,以硬判决阈值3.8×10^(-3)为判断条件,在普通单模光纤(single-mode fiber,SMF)传输系统中,PS-16QAM/32QAM信号光功率约有0.3 dBm的提升,非线性光纤(nonlinear fiber NLF)传输系统中,PS-16QAM信号光功率约有0.8 dBm的提升,PS-32QAM信号光功率约有0.5 dBm的提升,结果表明:经过PS后的MMW信号光纤传输性能有明显改善。

超高速光通信的新技术及应用

介绍了40 Gbit/s、100 Gbit/s及以上速率超高速光通信中将会用到的新技术,包括相位调制、正交幅度调制、多电平调制等新型调制技术,偏振复用和正交频分复用等新型复用技术,相干接收技术,光子集成技术。最后介绍了这些新技术在400 Gbit/s、1 Tbit/s等超高速光通信上的应用以及超高速光通信方面的研究进展,实现了1 Tbit/s速率下CO-OFDM 1 040 km的普通单模光纤的无误码传输。

超高速光通信的新技术及应用

介绍了相位调制、正交幅度调制、多电平调制等新型调制技术,偏振复用和正交频分复用2种新型复用技术,以及相干接收技术的原理、优点和应用,光子集成技术的应用和技术发展;最后介绍了这些新技术在400G/1T等超高速光通信中的应用。

超高速光通信的新技术及应用

文章介绍了40 Gbit/s、100 Gbit/s及以上速率超高速光通信中将会用到的新技术,包括相位调制、正交幅度调制、多电平调制等新型调制技术;偏振复用和正交频分复用这两种新型复用技术;相干接收技术原理、优点和应用必要性;光子集成技术的应用和技术发展。最后介绍了这些新技术在400 Gbit/和1 Tbit/s等超高速光通信上的应用。

400Gbit/s光模块的技术浅析

随着IEEE 802.3ba标准的制定完成,100Gbit/s以太网技术已经得到验证并标准化。400Gbit/s以太网和OTN(光传输网)标准成为了下一步人们关注的焦点。文章基于现行100Gbit/s标准,讨论了双载波偏振复用的16QAM(正交幅度调制)、阵列相干探测等以太网和OTN的400Gbit/s光网络模块相关技术。

PDM CO-OFDM/OQAM系统的混沌星座图扰乱加密与信道均衡方法

网络和多媒体技术的飞速发展,使相干光正交频分复用/偏移正交幅度调制(CO-OFDM/OQAM)系统越来越容易受到非法窃听者的攻击。因此提高CO-OFDM/OQAM系统的安全性迫在眉睫。适用于双偏振CO-OFDM/OQAM系统的混沌星座图扰乱加密方法,是以一种交叉混沌映射扰乱传输信号中QAM符号的星座图为手段实现对传输信息的加密,以此来提高系统安全性的一种方法。其中所使用的交叉混沌映射是由两种常用混沌映射改进而成,具有较好的混沌特性。数据仿真结果表明,配置了这种加密方法的PDM CO-OFDM/OQAM系统相较于传统系统而言,在具有正确密钥时,误码率性能非常接近,而在没有正确密钥时,信息不能被恢复,误码率约在0.25-0.5。仿真和统计结果表明,该系统提供了可靠的信息理论安全性,具有良好的防窃听能力和抗攻击能力,信道均衡方法则能够进一步提升PDM CO-OFDM/OQAM系统的传输精度。

224 Gb/s, 640 km传输实验中WDM-PM-16QAM信号载波相位恢复改进算法

提出了一种两阶段载波相位估计改进算法。该算法为降低计算的复杂度，选取差分相移键控（QPSK）分区法处理16阶正交振幅调制（16QAM）星座图中第一圈和第三圈的点；利用最大似然法对星座图中所有的点进行精确的处理。通过搭建640 km的224 Gb/s、三信道波分复用偏振复用16阶正交振幅调制（WDM-PM-16QAM）相干检测实验系统，对本文提出的改进算法和几种已有算法的误码率（BER）和幅度矢量误差（EVM）性能进行分析。实验结果显示，改进算法的误码率性能略优于传统的两阶段算法,矢量幅度误差性能几乎保持不变，但是计算复杂度降低为传统两阶段算法的一半。

PDM-16QAM系统中几种相位估计算法的性能与复杂度比较以及改进

在偏分复用的高速相干光通信系统中,16进制正交幅度调制(PDM-16QAM)是最有前景的调制格式,且载波相位估计是补偿发射端与接收端激光器对信号造成的相位失真的重要技术。该领域最经常使用的算法为QPSK分区算法与盲相位搜索算法,但他们都有自己的缺点,如估计效果不够好,适用范围不够广,或者计算复杂度过高。本论文实验搭建了224Gb/s PDM-16QAM波分复用传输640km相干检测系统平台,首先利用几种基于前述两种算法的相位估计方法对接收到的信号进行了数据处理,分别给出了误码率曲线图、误差向量幅度曲线图、计算复杂度分析表。然后基于性能最优与计算复杂度的平衡,提出了针对16QAM信号星座图中间圈的点的省略两级处理算法。将该改进的算法用于实验系统相位估计单元进行数据处理,结果表明,改进的算法P1,3/ML其误码率性能和误差向量幅度性能基本保持不变,但是计算复杂度降低为原来的1/2。

光通信系统中低计算复杂度的载波相位估计方法

相干光通信系统中,传统的盲相位搜索(BSP)算法具有良好的激光线宽容忍度,但传统BSP算法的高计算复杂度限制了其应用场合。针对这一问题,提出了一种低复杂度的相位噪声估计方法。该方法基于激光线宽所产生的相位噪声缓变的特点,对相位测试范围进行限定,并在此范围内搜索最佳相位估计值,最终降低了相位搜索的数目,极大地降低了算法的复杂度。同时,由于该算法避免了传统BSP方法可能存在的少数相位误估计的问题,因此在性能上略优于传统的BSP方法。最后,在偏振复用相干光通信系统中验证了该新方法的正确性与有效性。

基于25 GHz信道间隔和30 Gbaud的28.8 Tbit/s Nyquist-WDM系统性能研究

为了提高奈奎斯特波分复用(Nyquist-WDM)系统的频谱效率和传输距离,利用改进型多元低密度奇偶校验(NB-LDPC)码对Nyquist-WDM系统进行信道编码,并结合偏振复用64进制正交幅度调制(PM-64QAM)技术对28.8Tbit/s Nyquist-WDM相干检测系统进行性能研究。仿真结果表明,经单模光纤(SMF)传输4 900km之后,与未采用编码的系统相比,在波特率为30Gbaud、信道间隔为25GHz时,Nyquist-WDM系统通过采用改进型NB-LDPC码可以有效抑制符号间干扰,使误码性能改善2.58dB,频谱效率达到11.63bit/s/Hz;同时,通过采用NB-LDPC码可增加系统的传输距离,改善系统对非线性效应的容忍度。