用于带限DML-IMDD系统中的深度神经网络均衡器简化方案

为提升基于带限光电器件及直接调制激光器(DML)的强度调制直接检测(IMDD)系统性能,解决传统均衡器计算复杂度过高的问题,提出深度神经网络(DNN)均衡器简化方案。首先,利用自适应动量估计(Adam)算法更新DNN的权重系数,优化了传统梯度下降算法的迭代速度和收敛性能;然后,在此基础上引入丢弃层和剪切操作以降低DNN的高计算复杂度,减少网络结构的冗余连接,并避免过拟合现象的产生。最后,在80 Gb/s带限DML-IMDD仿真系统中验证了DNN均衡器简化方案的有效性和可行性。

创新能力培养引导的光纤通信课程教学改革探讨

依据教育部关于深化高校创新教育改革的实施意见,以光纤通信课程为对象,提出并探讨了差异化培养学生创新能力的教学方法。针对杭州电子科技大学通信学院学生,根据其不同的毕业意向宜采取的不同培养方式:①积极就业学生,针对就业去向和岗位特点,调整教学内容以培养动手能力;②继续深造学生,以兴趣为导向来设计相应的科研型知识课题培养创新能力。在此基础上,进行信息化课程建设,便于学生线上、线下学习。在该教学改革模式下,学生自主学习能力和创新能力得到了较大提高。

支持多业务共存的Xhaul网络低时延带宽分配算法

基于无源光网络(PON)系统承载5G增强型移动带宽(eMBB)业务和超可靠低时延通信(uRLLC)业务是当前光与无线接入网的研究热点,如何满足不同业务场景的低时延需求成为PON系统亟待解决的问题。提出一种支持多业务共存的Xhaul网络低时延带宽分配算法,通过为uRLLC业务分配保证带宽和为前传eMBB业务优先分配带宽,同时牺牲中传eMBB业务优先级和降低系统带宽效率为代价,降低系统内uRLLC业务和前传eMBB业务时延。在高层分割点选择选项2,低层分割点分别选择选项6、选项7-3和选项7-2时,采用Matlab软件仿真了低负载情况下的时延。仿真结果表明:这3种低层功能划分方式都能满足0.25 ms的时延要求,算法的平均时延及高负载时的最大时延均比文献[8]算法低。

OFDM-PON系统中基于混沌的细胞自动机加密算法

针对正交频分复用无源光网络(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Passive Optical Network,OFDM-PON)系统中的数据传输安全问题,提出一种基于混沌序列的细胞自动机(Cellular Automaton,CA)安全性增强方案。首先,利用混沌序列在初等细胞自动机(Elementary Cellular Automaton,ECA)集合中随机选取,基于ECA周期性边界条件,将明文注入到ECA中进行随机状态转移实现异或加密;然后,使用二维细胞自动机(Two-Dimension Cellular Automaton,2DCA)的状态转移规则实现频域上相邻正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)符号的混乱扩散,以抵抗选择明文攻击(Chosen Plaintext Attack,CPA);最后,将混沌序列插入OFDM信号中以实现系统的定时同步和加密。实验结果表明,该方案通过CA状态转移具有良好的混乱和扩散性,可实现动态密文来抵抗CPA,且通过ECA和2DCA的双重加密能够生成大小约1055的密钥空间,为数据传输提供良好的保密性。

多波长小功率泵浦拉曼光纤放大器的优化设计

提出用多个小功率激光器作为拉曼放大器泵浦光源,以获得较为理想的增益谱和降低成本。结合模拟退火法的优点,对遗传算法进行了改进,能很好地用于该类型拉曼光纤放大器泵浦的优化配置。仿真结果表明,这种改进的遗传算法收敛速度大大加快,并且精度与改进前一致。优化结果同时表明,这种配置方案的效果非常理想。获得的增益谱平坦且有陡峭的边沿,可有效节省总的功率。

基于混沌映射的OFDM-PON物理层加密及系统性能增强算法

针对正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)算法中数据安全性低和峰值平均功率比(PAPR)高的问题,提出了一种基于三维Arnold变换和混沌Frank序列的加密算法。该算法采用基于主成分分析的保守数字混沌系统产生的混沌序列进行加密,可解决混沌序列结构和计算精度导致的退化问题。首先,将OFDM信号转换为三维信号矩阵,利用三维Arnold变换进行置乱变换,实现对数据的加密;然后,将加密数据通过混沌序列随机选择的Frank序列,以降低OFDM信号的PAPR。仿真实验结果表明,相比传统的OFDM-PON算法,本算法在互补累积分布函数的概率为10^(-3)时可将信号的PAPR约降低2.1dB,在误比特率为3.8×10^(-3)时可将接收光功率约降低1dB。