改进的16进制正交幅度调制码的相位估计算法

相干光通信系统中的相位恢复是克服信号收发端和传输过程中产生的相位噪声的必要步骤。为获得低的运算复杂度和良好的相位估计效果,本文对传统的四次方相位估计算法进行了改进,使之具有自适应的数据块长度控制功能。通过理论分析以及Matlab数值仿真方法验证改进的效果。对于16进制正交幅度调制码(16QAM),改进后的算法在几乎不增加计算复杂度的前提下,比传统算法具有更好的适应性。自适应长度的数据分块方法,有效缓解了传统算法用于16QAM系统时模块大小选择的矛盾。对于25Gbaud的16QAM系统,改进后的算法在10-3的误码率(BER)处,其1dB峰值信噪比(OSNR)代价的激光线宽容差提高了1.8MHz。

极化码在水下光通信系统中的应用研究

为了验证不同水质条件对水下光通信的影响,采用蒙特卡罗模拟算法模拟了水下光信道的离散冲激响应。在此基础上结合具有抗衰落优点的正交频分复用技术搭建了水下光通信系统,针对收发端已知信道状态信息前提下,采用16正交幅度调制方式,结合蒙特卡罗构造算法完成极化码的构造,译码端使用基于循环冗余校验辅助的串行抵消译码算法,设计并实现了基于正交频分复用技术的水下光通信系统中的极化码编译码方案。通过实验验证了不同水质条件下码长等参数对极化码性能的影响,证明了在高信噪比时,极化码相比同等码长的低密度奇偶校验码在不同水质下具有0.2 dB~0.6 dB左右的性能增益;随着水质环境越差,其渐进性能优势表现得越明显,且不会出现误码平层的问题。极化码的编码结构更加清晰简单,译码复杂度与低密度奇偶校验码相差不大,且在译码中不需要多次迭代。因此相比于其他编码方案,极化码具有较低的编译码复杂度,在水下光通信场景中具有很强的竞争力和应用潜力。

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。

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。

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。

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。

一种多波段矢量毫米波信号概率整形性能分析

光子辅助方法易于产生和调制宽带矢量毫米波或太赫兹信号。基于强度调制器与同相/正交(I/Q)调制器级联的相干光路结构,结合概率整形技术,在VPI和MATLAB环境下对其多波段矢量毫米波信号的产生和传输性能进行了联合仿真分析。在载波频率分别为70 GHz和130 GHz的两个波段上,针对净比特速率为32 Gbit/s的均匀16阶正交幅度调制(16QAM)格式与概率整形16QAM格式的单边带矢量毫米波信号,分析对比了两者的产生与传输性能。研究结果表明:概率整形16QAM毫米波信号的光纤传输性能均优于均匀16QAM毫米波信号,且发现在考虑光纤非线性效应时其概率整形的矢量信号具有更大的传输优势。