频谱分割ASE带宽对注入锁定FP-LD性能的影响(本期优秀论文)

注入锁定FP-LD被认为是WD-MPON无色ONU的一种低成本解决方案并受到广泛关注。结合频谱分割ASE噪声与其带宽的关系,实验对比了不同带宽种子光注入下FP-LD的输出特性差异,并综合考虑AWG的滤波效应得出了注入频谱分割ASE带宽优化时需要考虑的问题。

基于频谱分割的波分复用无源光网络技术

WDM-PON是以波分复用作为接入技术的一种无源光网络,是未来接入网技术在很长一段时间内的终极研究方向。随着研究的不断加深,基于频谱分割的波分复用无源光网络技术开始逐渐完善和成熟,极大的促进了我国无源光网络技术的发展。但也因此引出了技术承载设备匹配度低、系统性能不稳定的问题,制约了无源光网络接入技术的进一步突破和发展。本文即试图通过对WDM-PON技术的进一步阐述,提出了在整体系统中加置SOA和EDFA器件以起到改善频谱分割WDM-PON系统性能的设想,并在此基础上进行试验研究以验证其方案的可行性,最终得出了加置SOA与EDFA设备可以明显改善频谱分割WDM-PON系统性能的结论。

一种灵活的图像频谱分割与去噪方法

针对图像变换域分割不灵活的问题,提出了一种图像傅里叶谱灵活分割与去噪的简单方法.根据输入图像的频谱能量分布和实际应用的需要,设计具有合适采样因子的线性相位非均匀滤波器组并将其应用于对图像行、列的处理中,实现对整个图像按照频谱能量的高低进行灵活分割的过程.若干扰噪声的功率谱集中分布在图像的低能量部分,且其谱值高于原始图像的低能量谱值,应用这一频谱分割思想,可以很容易地将噪声检测出来并加以去除.实验结果表明,该方法实现简单,尤其是在原始图像的频谱分布比较集中时非常有效.

基于频谱预测和频谱分割的吞吐量优化

在认知无线电网络中,进行周期性的频谱感知时,次用户需要在感知阶段等待,这就减少了次用户的吞吐量。另外当次用户在多条信道中随机选择信道感知时,感知结果为占用的概率较高,造成次用户的吞吐量较低。为了提高次用户的通信量,文中结合频谱分割和频谱预测技术,重新设计次用户的帧结构,先将主用户的频谱划分为两个子频带,然后在一个子频带中加入频谱预测功能,使次用户只在预测为空闲的信道中选择感知信道,从而提高感知为空闲的概率,进而提高系统的吞吐量。仿真结果表明,该方法可以有效的提高次用户的吞吐量。

一种Chirp信号的低复杂度频谱分割与聚合方法

通过对扩频信号进行频谱分割、置乱、频谱插空和聚合恢复,不仅可以提高通信系统的频谱利用率,而且起到了物理层加密和提高抗截获能力的效果。但是,传统信号的频谱分割与聚合采用频域滤波器组技术,算法复杂度高,实用性差,且更容易受到干扰影响。针对线性调频(Chirp)扩频信号,利用其时频具有线性关系的特性,设计提出了一种基于时域成型窗算法,通过理论分析证明了与频域滤波等价的效果,较大程度降低了频谱分割聚合的复杂度,提高了聚合的鲁棒性。仿真结果表明,在Chirp-BOK通信系统中,该方法在误码率以及复杂度方面均优于传统频域滤波算法。

基于协作频谱预测和频谱分割的认知无线电网络吞吐量优化

随着无线通信技术的迅猛发展,频谱资源变得日益紧张。认知无线电技术(Cognitive Radios,CR)旨在充分利用授权无线电频谱资源。而当前的CR技术在认知无线电网络吞吐量上存在一定程度的限制,原因是传统的频谱感知技术随机选择信道进行感知操作,从而导致次用户(Secondary User,SU)在认知无线电网络中的吞吐量较低。文中为了优化系统吞吐量,结合协作频谱预测和频谱分割技术重新设计次用户的感知帧结构。具体实现上先将次用户的频谱划分为两个子频带,其中一个子频带加入协作频谱预测功能,旨在提高次用户选择空闲信道进行感知的概率。由于引入了分频工作思想,整个帧时隙全部可以用于数据传输,从而进一步提高了系统的吞吐量。文中讨论了在协作频谱预测条件下,分别在主用户(Primary User,PU)通信强度和预测精度不同时的系统吞吐量,并与传统感知帧结构下的系统吞吐量进行了对比,仿真结果表明,与传统感知帧结构相比,文中所提出的方案在系统吞吐量性能上有较大提升。

改进的基于频谱分割的InSAR绝对相位确定方法

在利用干涉合成孔径雷达重建数字高程模型的过程中,需要对干涉相位解缠,并估算残余相位模糊数确定绝对相位。频谱分割法是一种利用干涉相位与载频正比关系来确定绝对相位的频域估计算法,然而在估算残余相位模糊数时,不能有效地去除噪声点,算法精度受限。该文对频谱分割法提出了改进:通过设计合理的带通滤波器,来减小系统噪声和去相干因素对高低载频干涉相位的影响,然后根据干涉相位的分布特性,提出了聚类取整法来估算残余相位模糊数,进而确定绝对相位。与传统的频谱分割法相比,改进算法不仅提高了绝对相位的估计精度,还具有较高的运算效率。最后利用ENVISAT ASAR的实测数据验证了改进算法的有效性。

抑制频谱分割WDM系统强度噪声的方法研究

在频谱分割WDM系统中,非相干光源引入过剩强度噪声远远大于其它噪声源,是系统的主要噪声分量,因此很大程度上限制了频谱分割WDM系统的性能。简要分析了频谱分割WDM系统的强度噪声,详细研究了目前在频谱分割WDM系统中采用的几种强度噪声抑制的方法,并指出了其各自的优缺点。

频谱分割ASE注入波长锁定FP-LD的研究

文章分析了频谱分割放大自发辐射(ASE)注入波长锁定法布里-珀罗激光器(FP-LD)光谱随注入种子光光功率的变化情况。实验研究了ASE频谱分割光源注入波长锁定FP-LD的增益和边模抑制比(SMSR)随注入ASE光功率以及FP-LD注入电流的变化关系。最后比较了经过不同频谱分割方法的注入波长锁定光信号在波分复用-无源光网络(WDM-PON)系统中的传输性能。

高效频谱分割与聚合技术的FPGA实现

高效频谱分割与聚合技术是提高卫星通信系统频谱利用率的有效手段。文中根据频谱分割与聚合技术原理,设计了频谱分割与聚合系统的FPGA实现方案。详细讨论了各个模块的工作原理和设计思想,最终实现了对QPSK信号的多频谱分割搬移以及接收端的聚合解调。测试结果表明,在对频谱进行四次等带宽分割条件下,聚合后的QPSK得到正确解调。

超密集异构网络中基于用户关联和频谱分割的无线回传方案

超密集异构网络能够有效满足5G业务需求,但无线回传仍存在着一些问题需要解决。考虑回传链路容量有限的情况,研究多用户场景下的双层超密集异构网络的用户关联和频谱分割的联合优化问题。首先,在基站端设计预编码器来进行干扰控制。然后,以最大遍历可达速率为关联准则对问题进行建模,提出了联合用户关联和频谱分割的优化算法,求解并给出了最佳用户关联向量和最佳频谱分割系数。仿真结果表明所提算法能有效提升超密集异构网络的网络性能。

基于频谱分割的光码分多址接入系统实验研究

利用频谱分割技术进行了光码分多址接入 (OCDMA)系统传输实验。该实验的编解码器利用可调谐法 珀腔的不同自由谱域来区分不同用户 ,分析、测量了多址干扰对系统性能的影响 ,对系统中的光源、信道和编解码器的特性进行了讨论。测试表明 ,该接入系统在速率为 15 5Mb s ,MAI值是接收用户光功率 30倍的情况下 ,传输 11km普通单模光纤后 ,误码率优于 10 - 9。该系统实现简单 ,成本低 ,是全光接入的可选方案。

频谱分割波分复用无源光网络及色散影响

频谱分割是使用窄带光滤波器选择宽带光源光谱的一个切片的WDM技术,在波分复用无源光网络(WDM-PON)中采用波分复用器((MUX)进行频谱分割,能够实现光网络单元(ONU)的无色化。模型分析表明由于频谱分割的作用,使得波分复用器光通带外的频谱成分被过滤,减小了宽带光源的色散影响。在20 nm CWDM标准信道间隔下,能够以不超过1 dB的光功率代价支持155 Mb/s信号在20 km的G.652常规光纤上传输;在0.8 nm DWDM信道间隔下则能够支持2.5 Gb/s信号传输,色散引起的光功率代价低于0.5 dB。采用中心波长为1550 nm、谱宽70 nm、输出功率为—10 dBm的LED,研制了125 Mb/s速率信号直接调制的无色ONU。在信道间隔为20 nm、光纤长度为20 km的4波长WDM-PON系统上进行测试,色散等因素引起的光功率代价小于1 dB,系统光功率余量则超过5.6 dB。

利用频谱分割法实现光纤中四波混频全光波长变换的实验研究

报道了一种新的全光波长变换的方法：利用频谱分割光纤放大器的自发辐射噪声的方法获得连续可调非相干光源，在色散位移光纤中，实现了基于非相干光与相干光之间四波混频机理的全光波长变换。用这种方法实现了对５Ｇｂｉｔ／ｓ归零码光信号的波长变换，最高变换效率为－２４ｄＢ，四波混频光的波长最大变换范围约为３．４ｎｍ。

频谱分割WDM无源光网络中的损耗和串扰研究

提出了一种频谱分割WDM无源光网络(PON)的损耗和串扰模型。通过理论分析和数值计算,得到了损耗和串扰与光源带宽、复用器参数、信道数以及信道失配系数等系统参数的关系,对频谱分割WDMPON的设计具有一定的指导意义。

频谱分割DWDM无源光网络系统串扰实验研究

设计实现了基于宽光源频谱分割密集波分复用无源光网络(DWDM-PON)的实验系统。针对于相邻信道和非相邻信道串扰,通过串扰理论模型分析、系统实验测试得出的丢包率和光谱图比较了二者的影响;对比了理论和实验中DWDM-PON系统的串扰功率代价。结果表明:在信道间隔为0.8nm、速率为125Mbit/s的情况下,相邻信道串扰带来的光功率代价约为0.2dB;相邻信道引起的串扰远大于非相邻信道引起的串扰,非相邻信道引起的串扰影响可以忽略。

认知无线电IoT中动态协作频谱感知和分割算法

针对认知无线电物联网(Cognitive Radio Internet of Things,CR-IoT)网络中传感器节点能耗大、频谱资源稀缺的问题,本文提出一种动态协作频谱感知和分割(Dynamic Collaborative Spectrum Sensing and Splitting,DCSSS)算法.该算法通过使用双向信息交换技术增强频谱感知时间,并采用合并技术实现次级用户(Secondary User,SU)间的相互协作;为降低低信噪比下的频谱感知时间,采用频谱分割技术,每个SUs在预定的时间对信道选择和路由做出决策.实验结果表明,相较于现存的机制,本文所提算法具有更高的吞吐量、更少的能源消耗和更高的信道利用率.

宽带多小区蜂窝网络中频谱功率分割机制

该文考虑小区间业务均匀分布,提出了频谱功率分割(Frequency Power Partition,FPP)机制:小区间频率复用因子为1,2/3的频谱为低功率频谱,剩余频谱为高功率频谱,且相邻小区的高功率频谱相互正交。结合FPP特点,从吞吐量和公平性角度出发,分别提出了基于影响度的频谱分配(Influence-based Frequency Allocation,IFA)算法和基于收益与影响度的频谱分配(Profitability-and-Influence based Frequency Allocation,PIFA)算法。最后考虑到小区内用户和业务分布的不均匀性,设计了一种简单的功率控制机制。仿真和分析结果表明与软频率复用(SFR)相比,FPP+IFA和FPP+PIFA分别使系统吞吐量和公平性得到较大改善,且功率控制机制进一步提高了用户和业务分布不均匀时的系统吞吐量。

频带灵活运用的分割扩展频谱技术

本文研究在扩展频谱（ＳＳ）无线定位系统与其他无线电业务之间干扰最小的方法。重温控制ＳＳ信号功率谱密度（ＰＳＤ）的方法。介绍使相互干扰最小的一种新技术，称作“分离信号”法。这种方法通过将ＳＳ信号分割成几个低速率窄带分量，利用非连续的射频谱，这些分量射频谱有间隙地独立发射，到接收机再合成。通过分析和模拟，将分割信号的ＳＳ无线电定位系统的性能与常规宽带ＳＳ系统的性能做了比较。

基于VMD自适应模态重组的光学下变频信号分离方法

光学下变频技术可将宽频带内全部电磁信号同时下变频到低频区间进行接收,是一种新型宽频带电磁环境快速接收技术。但是,获取的光学下变频信号中包含源个数未知、带宽不同的多种信号,现有信号分离方法需要获知源信号的个数,且无法同时分离窄带信号和宽带信号。为实现对光学下变频信号的自动分离,提出了一种基于变分模态分解(VMD)自适应模态重组的光学下变频信号分离方法。通过频谱分割因子和频谱包络检测,对光学下变频信号的VMD过分解模态进行自动重组和信号重组模态提取,实现光学下变频信号分离。对于包含普通脉冲信号、宽带码分多址(WCDMA)信号和线性调频脉冲信号的光学下变频信号,可自动实现对三种信号的分离,且与原信号的相似系数均高于0.97。实验结果表明,所提及方法在分离光学下变频信号时无需获知源信号的个数,并能同时分离具有不同带宽的多种源信号。