一、Technologies for Compensation or Mitigation of Transmission Impairments in Future High-Speed Optical Networks（论文文献综述）
于超[1]（2021）在《全光OFDM系统中的光学传输损伤及其抑制》文中研究表明正交频分复用系统（OFDM）因其子载波在频域可以相互交叠使其具有较高的频谱利用率,满足目前在有限带宽内实现高传输速率等需求。应用于各种场景中的OFDM技术在2010年后一直是无线通信与光通信的研究热点,其中全光OFDM系统是一种不需要高带宽数模转换器就可以产生频谱利用率极高且占据整个C波段的超信道传输系统,已成为光通信领域的研究热点之一。目前全光OFDM系统因两大主要问题限制其应用于商业光网络中,其一为重叠的子载波在使系统具有极高的频谱利用率的同时,也因为子载波频域间隔较小导致系统抗光学传输损伤能力尤其是抗色散与非线性效应的能力较低;其二是为了进行色散补偿以及降低非线性效应对全光OFDM系统的影响,全光OFDM系统中使用了较多的数字信号处理芯片导致系统成本与复杂度较高。因此如何提高全光OFDM系统抗光学传输损伤的能力以及降低系统的复杂度和传输成本成为了目前关于全光OFDM系统的研究热点。本文针对如何提高全光OFDM系统抗光学传输损伤能力、如何降低系统成本这两个问题,重点研究了色散、自相位调制、交叉相位调制和四波混频效应等光学传输损伤对全光OFDM系统传输质量的影响,提出了一种提高全光OFDM系统抗色散能力的方案以及一种提高全光OFDM系统抗四波混频效应能力的方案。这两种方案可以提高全光OFDM系统对色散以及非线性效应的鲁棒性,可以在某些应用场景中减少高速率数字信号处理芯片的使用,降低系统成本以及复杂度。本文的主要工作与创新点如下:1.建立了更加完善的全光OFDM系统传输模型,首次分析了走离、色散与非线性共同作用下光学传输损伤对系统传输质量的影响。在研究传统的光OFDM系统非线性传输模型的基础之上,提出了针对全光OFDM系统子载波间走离效应明显存在的情况下的非线性分析模型。使用改进过的迭代对称分步傅里叶法求解全光OFDM信号在光纤中传输时的非线性薛定谔方程。对子载波走离效应明显时,色散、非线性效应对系统造成的光学传输损伤进行了数值分析。仿真结果表明,色散是影响全光OFDM系统传输质量的主要因素,除色散外四波混频效应极大的限制了系统的传输性能。另外还对比了插入光循环前缀（CP）的全光OFDM系统与插入光保护间隔（GI）的全光OFDM系统的性能。通过仿真找到了系统在插入光CP或光GI之后,接收端sinc型滤波器的最佳接收带宽以及最佳采样点。仿真结果表明插入光CP与光GI都可以在一定程度上提高系统的传输质量,光CP对系统传输质量的提升较大。2.提出了一种提高全光OFDM系统抗色散能力的方法。在研究色散对全光OFDM系统传输质量影响的基础之上,提出了通过修改控制子载波生成的滤波器的滤波函数从而提高全光OFDM系统抗色散的能力的方法。该方法通过使用高斯型滤波器取代sinc型滤波器并对子载波进行频域稀疏化,使受到色散影响后的系统整体误码率明显降低。仿真结果表明具有32个子载波、调制格式为QPSK的全光OFDM系统,在使用sinc型滤波器时经过60km传输之后误码率为8.545×10-2,将sinc型滤波器替换为高斯滤波器将子载波间距增大1.5倍之后,误码率为1.596×10-3。3.提出了一种提高全光OFDM系统抗四波混频效应能力的方法。在研究四波混频效应对全光OFDM系统传输质量影响的基础之上,提出了一种提高全光OFDM系统抗四波混频效应能力的方法。该方法通过插入一定大小的光GI并将子载波进行分组与时延从而降低一部分四波混频效应产物的强度,同时将另外一部分四波混频效应产物作用于光GI之内,使之对每个符号周期内含有光信号的部分产生较小的影响。仿真验证了该方案能够降低四波混频效应对系统的影响,尤其是插入大小为0.33的光GI、相邻的两个子载波的时延差为三分之一个符号周期的全光OFDM系统,其误码率接近在仿真中不考虑四波混频效应的常规的全光OFDM系统的误码率,该方法很好的提高了全光OFDM系统对四波混频效应的鲁棒性,能更好的应对未来光网络中在有限的带宽内传输更大容量信息的需求。
赵逸伦[2]（2021）在《短距离相干光接收机中的高效智能信号处理技术研究》文中研究说明相干光通信的发展,是过去二十年光纤通信系统容量增长的重要因素。目前,相干光通信是长距离传输的主流技术。如今互联网流量爆炸性增长,数据中心光网络等短距离传输系统对容量的要求越来越高,使得相干技术在短距离系统中也逐渐受到重视。在短距离系统中,灵活性和低成本至关重要,其中光性能监测是提升灵活性的重要功能,而ADC和DSP是系统成本的主要组成部分。目前的光性能监测技术大多采用复杂的深度神经网络,其复杂度高,难以在硬件上部署。高精度的ADC和复杂的数字域均衡算法成本高昂。为了解决这些问题,本文针对短距离相干光接收机应用,从光信号处理、光性能监测和自适应均衡三个方面进行了研究,论文主要研究内容和创新成果如下:1.研究了一种光电混合的二值化相干光接收机,仿真分析了传输距离10 km以内的50-Gb/s单偏振QPSK系统和100-Gb/s的双偏振QPSK系统,该接收机通过特殊设计的光信号处理模块对光信号进行预处理,有望降低ADC的精度,降低系统成本。2.基于二值化神经网络仿真并实验验证了一种高效智能的光性能监测模块。在传输速率为12.5-GBaud/s,传输距离为5 km的实验系统中,该光性能监测模块达到了 100%准确率的调制格式识别和超过95%准确率的光信噪比估计。相比已公开报导的方案,其内存开销降低3倍,运算速度提升2倍以上。该光性能监测模块有望为智能弹性光网络提供实时且精确的信道信息,辅助网络层进行资源调度和管理。3.基于Stokes空间偏振对齐技术,仿真并实验验证了一种低复杂度的自适应均衡器。在传输距离为5 km,速率为12.5-GBaud/s的16/64-QAM系统中,其误码率性能和传统算法相似,计算成本降低约45%,且其解偏振性能稳定,能容忍至少20 km的色散影响,部署场景更加灵活,在下一代短距离系统中具有重要应用潜力。
张晓玲[3]（2021）在《基于多载波调制的光接入网物理层关键技术研究》文中指出随着高速互联网、高清电视和实时娱乐等快速的增长,用户数据流量正呈指数级增长,因此对带宽与时延等要求越来越高。为了应对5G环境下增强移动宽带（e MBB）服务、大规模机对机通信（MTMC）服务及超可靠低延迟实时服务（URLLC）等挑战,未来光网络传输系统需要提供高弹性的带宽,使网络能高效获取资源和提供自适应连接,以满足快速数据传输模式和特征多样性的网络演进。基于多载波调制的光接入网系统具有较高灵活性、可重构性及适应性等优势,被认为是下一代光接入网系统优选技术方案。为使4G平滑过渡到5G,除了5G备选的滤波器组多载波（FBMC）信号调制技术外,4G中广泛被应用的多载波正交频分复用（OFDM）,以及数字滤波器嵌入复用/解复用技术,仍然是下一代光接入网关键的多载波技术。因此,本论文以多载波光接入网的物理层关键技术作为研究对象,针对不同接入场景,对基于多载波调制的光接入系统架构进行设计,对其如何提高系统传输速率、系统功率预算、收发器灵活性及不同业务连接等问题进行深入研究。本论主要研究工作、贡献及创新点如下:1)本论文为提高系统传输速率,针对MZM调制特性,分别生成归零（RZ）和载波抑制的归零（CSRZ）光脉冲序列,创新性地提出了基于光时间和偏振交织（OTPI）的低成本高速率光传输系统。实验结果表明:采用3 d B带宽为25 GHz的MZM,可实现单波224 Gbit/s的线路传输速率,有效降低了系统对带宽的需求,从而降低了系统成本。其次,研究了高功率预算和高速率光接入系统,对EML的啁啾,光纤色度色散与自相位调制在强度调制直接检测（IM-DD）光接入网系统中的影响进行了理论分析,并根据其联合响应特性,通过优化EML的偏置电压,使其啁啾与光纤的色散和自相位调制的联合响应达到平衡状态。设计了一个具有高度灵活性,且对调制格式透明的数字滤波器嵌入复用/解复用的IM-DD多载波光接入网系统,利用非线性补偿算法和10G EML调制器,实现了传输速率为25 Gbit/s、功率预算高达26 d B的多载波光接入系统。2)针对光双边带系统色散鲁棒性问题,研究了具有高色散鲁棒性的光单边带光接入网系统。针对基于强度调制和光滤波、双臂马赫-曾德尔调制器（DDMZM）和双平行双臂马赫-曾德尔调制器（DPMZM）三种光单边带调制方法,对其优缺点进行了对比分析,提出了基于OFDMA的载波压制光单边带（CS-OSSB）光接入网系统方案,并讨论分析了激光器线宽,载波信号功率比（CSPR）对系统性能的影响。研究结果表明:与传统的OSSB技术相比,所提出方案的接收机灵敏度可提高4 d B。另外,首次提出了载波重利用瑞利后向散射（RB）减轻的双向OSSB低成本直接探测光接入系统,在OLT端采用数字正交滤波器嵌入复用和解复用技术生成OSSB信号,使系统具有较好色散鲁棒性,由于数字正交滤波器的灵活特性满足ONU多用户灵活接入,并通过仿真和实验,有效实现ONU端无色及RB影响的减轻。3)针对多载波调制系统高峰均功率比（PAPR）问题,提出了截断DFT扩展降低PAPR的OSSB光接入系统,采用高效频谱效率的FBMC与OSSB调制相结合技术,该系统具有多载波系统灵活的带宽分配,同时具有较高色散鲁棒性。其PAPR性能不仅优于DFT扩展FBMC,甚至优于单载波频分多址（SC-FDMA）技术,因此对电放大器,调制器等线性度要求降低,同时也降低了数字-模拟转换器（DAC）/模拟-数字转换器（ADC）对量化精度的要求。分析了不同截断因子对传输性能和PAPR的影响,验证了传输速率50 Gbit/s,传输距离为50 km的截断DFT扩展的FBMC-OSSB光接入系统。所提出的创新方案对未来50G低成本多载波光接入网的演进具有一定的研究价值。4)为了在下一代光接入网系统中提供动态和灵活的多业务连接,创新性地提出了基于数字滤波器多路接入（DFMA）灵活全光虚拟专用网（VPN）的IM-DD低成本的光接入网系统,可同时支持上行通信和ONU之间的全光VPN通信。利用DFMA对调制格式透明和滤波器灵活分配的特点,所提出的光接入系统具有高度灵活的特性。由于滤波器灵活特性能支持动态回收和再分配VPN通信,通过采用不同的调制格式,成功实现了并发DS,US和VPN的DFMA经25 km光纤链路传输,验证了所提出的灵活并发低成本DMFA的全光VPN通信在多载波光接入网系统中的可行性。
舒亮[4]（2021）在《大容量低成本城域光网络关键技术研究》文中研究指明随着新型大带宽低时延业务的飞速发展,互联网内容供应商、云服务商和网络运营商越来越多地将数据中心建设在用户所在的城市周围,这使得城域光网络逐渐成为全球流量的主要承载网络。在城域光网络容量需求急剧增长的同时,由于“提速降费”的国家政策,各大运营商的收入增长速度难以匹配成本支出的增长。因此,如何实现低成本的大容量城域光网络将成为城域网研究中的重点问题。大容量低成本城域光网络的实现依赖于低成本的高速传输和智能管控技术。低成本直接检测传输系统中的链路损伤补偿是短距城域数据中心互联（DCI）网络面临的主要挑战;而长距城域核心网则面临低冗余弹性光网络的智能管控挑战。针对大容量低成本城域光网络面临的上述挑战,论文围绕城域直接检测传输技术和城域光网络软故障诊断技术进行研究,主要创新成果如下:1.城域直接检测传输系统非线性补偿技术研究a)色散与信号-信号拍频干扰（SSBI）是限制直接检测传输系统容量距离积的首要链路损伤。论文设计了基于低成本双驱马赫增德尔调制器（DD-MZM）和克拉莫-克若尼（KK）检测的单边带（SSB）4电平脉冲幅度调制（PAM4）信号传输方案。112Gbps80km SSB-PAM4直接检测传输实验表明,该方案能有效减少光纤色散的影响并减少87%的均衡器复杂度,从而进一步降低城域DCI直接检测传输技术的硬件成本和算法复杂度。b)电放大器饱和效应、调制器非线性和光纤非线性会严重限制高阶调制格式的传输性能。论文提出了一种适用于16进制正交幅度调制（16QAM）直接检测传输系统非线性补偿的I/QVolterra滤波器（VF）,并基于l1正则化和再训练的方法实现了一个稀疏的I/Q VF。在112Gbps 16QAM直接检测传输实验中,I/Q VF将最大传输距离从480km扩展到960km,容量距离积达到国际先进水平。在960km传输时,稀疏I/Q VF在保证误码率不受影响的情况下将计算复杂度减少了 58%。与传统的I/Q实值线性滤波器相比,所提出的I/QVF能够显着提升系统非线性容忍度,从而有效地扩展直接检测传输技术的应用场景,进一步降低城域光网络的成本。2.城域直接检测传输系统低分辨率数模转换器（DAC）量化噪声补偿技术研究低分辨率DAC有助于降低光模块的成本、尺寸和功耗,但是会面临大量化噪声的挑战。论文对削峰（Clipping）、数字分辨率增强（DRE）和误差反馈噪声整形（EFNS）这三种低分辨率DAC量化噪声补偿技术在城域直接检测系统中的应用进行了详尽的仿真和实验分析。结果表明,DRE和EFNS均能够使4位DAC具有和8位DAC相近的传输性能。与DRE相比,EFNS具有更低的计算复杂度和处理时延,而且不需要提供信道响应,因而更加适用于低时延、低功耗的城域直接检测传输系统。这部分的工作能够为城域低分辨率直接检测传输系统的设计提供重要参考,并降低发射端的硬件成本、尺寸和功耗。3.城域低冗余弹性光网络软故障诊断技术研究低冗余弹性光网络是城域核心网发展的必然趋势,而软故障诊断是保障低冗余弹性光网络可靠性的关键技术。论文首次提出了一种适用于数字谱的基于谱面积的特征提取方法和一种低复杂度的双阶软故障检测和识别框架。该方法充分考虑了常见软故障对信号谱对称性、功率和信噪比的影响,能够在保证模型性能的情况下有效地减少模型输入特征。双阶软故障检测方案充分利用光网络软故障的低频性来降低整体硬件的监测和处理成本,在考虑三种软故障的实验系统中,双阶软故障检测结构减少了 61.6%的数字谱提取数目,并实现了 0.42%的假正率（FPR）和1.47%的假负率（FNR）。基于支持向量机（SVM）的软故障识别模块实现了 99.55%的识别精度。基于数字谱的软故障诊断技术性能达到了国际先进水平,在保障诊断性能的同时还显着降低了硬件监测和处理成本,将有助于低成本地实现城域光网络的智能管控。
陈欢[5]（2020）在《高速星地相干激光通信系统关键DSP算法研究》文中研究说明随着我国航天事业的高速发展,各类空间探索卫星在气象预报、灾害预防、环境保护、海洋观测、深空探索以及卫星通信等多方面的应用越来越广泛,大量的空间探测数据需要实时地传输到地面。因此,当今社会对星地通信的传输速率提出了更高的要求,尤其是轨道高度较低、传输延时较短的低轨星地激光通信,预计未来低轨星地下行通信速率将达到40Gbps甚至100Gbps,无中继的低轨卫星直接对地面站激光通信是解决星载大数据下行的必要手段。然而,在无中继的低轨卫星与地面站之间的直接激光通信链路中,受自由空间损耗、大气湍流效应以及收发机损耗等因素的影响,接收到的光信号十分微弱,这使保证足够大的功率预算成为可靠的低轨星地间无中继直接激光通信（简称低轨星地激光通信）的关键所在。目前基于强度调制直接检测（intensity modulation direct detection,IM/DD）的Gbps量级星地激光通信虽然具有可用频谱宽、无需频率申请、抗干扰性强等诸多优势,但因其直接检测所决定的低接收机灵敏度,当信息速率提升到40Gbps、100Gbps时,功率预算难以满足系统要求。而由于采用信号光与本振光的混频,相干光通信系统的接收机灵敏度通常高于IM/DD系统20dB以上,相干光通信成为实现1 00Gbps级低轨星地通信的有效技术手段。因此,结合相干通信技术特点制定100Gbps级低轨星地相干激光通信系统实施技术方案并设计相关损伤抑制的数字信号处理（Digital Signal Processor,DSP）算法对支撑100Gbps级低轨星地激光通信系统研制很有必要。同时,尽管相干检测带来了高接收机灵敏度的优势,但是由于无中继空间信道损耗严重,仅相干检测仍不能满足100Gbps级低轨星地激光通信高功率预算的要求。如何成本有效地提高相干光通信系统的接收机灵敏度并抑制大气湍流效应是低轨星地激光通信的关键技术难题之一。本论文针对高速低轨星地相干激光通信系统关键技术难题开展了深入的研究,主要研究工作及创新点如下。1、针对M/DD调制解调方式难以满足100Gbps级低轨星地激光通信系统的功率预算需求以及大气湍流效应严重恶化系统性能的问题,本论文设计了一种基于星座整形和分集接收的偏振复用-16星座正交幅度调制-相干光正交频分复用（polarization multiplexing-16 quadrature amplitude modulation-coherent optical-orthogonal frequency division multiplexing,PM-16QAM-CO-OFDM）下行 112Gbps/上行 28Gbps低轨星地激光通信系统方案以及基于训练序列的DSP损伤补偿算法。基于相位屏对大气湍流的模拟,搭建了下行112/上行28Gbps PM-MQAM-CO-OFDM低轨星地激光通信仿真平台,对所提系统方案及DSP算法性能进行了仿真分析。仿真结果表明,所设计的112/28Gbps PM-16QAM-CO-OFDM低轨星地激光通信系统方案在下行“星座整形并4分集接收、发射功率1 W（30dBm）、接收孔径31.8cm、发散角30urad”下,上行“星座整形、发射功率为3W（34.8dBm）、接收孔径20cm、发散角15urad”下,能够满足系统功率预算要求,且在强湍流条件（大气折射率结构常数Cn2=6.5×10-14m-2/3）下,仍有下行3.2dB/上行2.0dB的功率富裕度。2、针对高速低轨星地激光通信系统改进接收机灵敏度的迫切需求,尤其是CO-OFDM调制方式对相位噪声敏感的问题,本论文提出了一种相位均匀分布的圆形QAM结合概率整形的星座整形机制。首先将星座图上每圈的星座点均匀分布,以最大化相邻星座点的相位间隔;同时为最大化平均发射功率受限下的最小欧氏距离（minimum Euclidean distance,MED）,对圆形16/32QAM星座各圈之间的半径比进行了优化设计。其次,为进一步提高平均功率受限下的MED,对圆形16/32QAM星座进一步进行概率整形。所提的圆形QAM几乎不增加CO-OFDM系统实现复杂度,而概率整形增加的DSP算法复杂度低于5%。经仿真验证,相同信息速率下,基于星座整形的14 GBaud PM-16/32QAM-CO-OFDM低轨星地激光通信系统在1dB功率代价下线宽符号周期乘积Δv·Ts容忍度分别提升12.5%和50%、接收机灵敏度分别改善了约1.2dB和2.2dB。同时,利用空间光调制器模拟大气湍流搭建了离线实验平台,实验验证了所提星座整形机制的有效性。3、在高速下行低轨星地激光通信分集接收系统中,由于不同分集接收支路经历了相互独立的大气信道,不同分集接收支路之间相位不同步,存在相对相位偏移（relative phase offset,RPO）导致的支路间干扰,降低分集增益。本论文在理论分析分集路数、大气湍流强度以及接收孔径对分集增益影响的基础上,针对上述问题提出了一种基于群定时同步及分集支路相位校正的共享本振光源单输入多输出（single input multiple output SIMO）分集接收方案。其中群定时同步通过寻找各个接收支路测度函数和的峰值作为同步起点,消除各个支路之间由定时同步误差引入的相对延迟;而分集支路相位校正则在补偿定时同步误差后,利用共享本振光源分集接收中由激光器频偏、线宽引入的相位噪声在各个支路相同的特点,以信噪比最大的支路信号作为参考信号,校准其余支路信号与参考信号之间的相位差。112Gbps PM-16QAM-CO-OFDM下行低轨星地激光通信系统仿真结果表明,所提的群定时同步和分集支路相位校正机制能有效抑制各个接收支路之间的RPO。不同条件下仿真获得的分集增益如下:在FEC门限为3.8 ×10-3下,接收孔径为31.8cm时,采用4分集接收在弱、中、强大气湍流状态（大气折射率结构常数Cn2分别为6 × 10-16m-2/3、5×10-15m-2/3、6.5 × 10-14m-2/3）下,接收机灵敏度分别改善了2.0dB、10.3dB和8.1dB。
柯俊翔[6]（2020）在《高速混沌光通信系统关键技术研究》文中研究表明近年来,随着互联网和通信技术的快速发展,各种新型的互联网应用如云计算、自动驾驶、虚拟现实等不断涌现。而光纤传输作为互联网应用的核心,目前已承载了90%以上的流量,光纤传输的安全问题变得日益重要。而海底和陆地光缆以及用户接入光纤中都存在被窃听的风险。混沌信号具有类噪声、宽频谱的特性,使得混沌光通信技术作为物理层的安全加密技术有可能成为光纤网络的物理层的安全保障。然而,在这样的背景下,混沌光通信系统依然不能很好地和现有的宽带光纤传输系统兼容。研究混沌光通信系统的关键技术具有重要的科学意义。基于上述背景,本论文对高速混沌光通信系统的关键技术展开研究,主要涉及安全混沌光载波的产生、高速信号的混沌加密传输和解密、混沌同步性能的提升,目的在于构建一个高速安全实用的混沌光通信系统。主要研究内容如下:1.安全混沌光载波的产生本论文针对全光反馈强度混沌时延特征泄露的安全性问题,提出将可调色散补偿器引入到全光反馈混沌产生装置的反馈环中,在时域和频域上隐藏了系统的时延特征,并进行了实验验证。针对光电光反馈相位混沌可控物理参数空间小的安全性问题,提出用可调色散补偿器代替马赫曾德尔干涉仪产生相位混沌,再通过温度精确控制可调色散补偿器中级联G-T标准具的色散曲线,将混沌光发射机的可控物理参数空间提升了1018,并进行了实验验证。2.基于硬件同步的30 Gbps混沌光通信系统混沌光通信速率的提升受限于宽带混沌的产生和同步。本文提出将30 Gbps的非归零开关键控（NRZ-OOK）信号压缩成带宽为10 GHz的双二进制信号,实现有限混沌带宽下的高速信号加密。基于10 GHz带宽的混沌同步实验系统,实现了30 Gbps NRZ-OOK信号的混沌加密和解密的实验演示,打破了之前10 Gbps的混沌光通信系统的最高实验速率记录。提出结合色散补偿光纤和可调色散补偿器的色散精确补偿方案,并通过控制入纤功率抑制光纤的非线性和掺铒光纤放大器的自发辐射噪声。在此基础上,实现100 km光纤的混沌加密传输和解密的实验演示。3.基于数字信号处理技术的混沌同步误差补偿前述基于硬件同步的光电光反馈混沌光通信系统中物理器件参数失配会导致混沌同步解密的性能下降。本文提出利用前馈均衡器,Volterra滤波器和神经元网络滤波器算法对不同参数失配下的混沌同步误差进行补偿。实验和仿真结果表明,在一些情况下,神经元网络滤波器能将混沌同步的相似度从0提升到0.8。进一步将三类滤波器算法用于提升参数失配下混沌光通信系统的误码率性能。在一些情况下,神经元网络滤波器和Volterra滤波器能将参数失配下混沌光通信系统的误码率从0.1降低至软判决前向纠错（SD-FEC）的门限（2e-2）以下。4.基于神经元网络建模的混沌同步与解密物理器件的参数匹配是混沌光通信系统实际应用中的一个难题。本论文提出通过神经元网络建模的方式来解决这一问题。实现了相似度高达97.57%的10GHz带宽的混沌同步实验演示。提出先通过前馈均衡器在数字域补偿光纤传输损伤,再通过神经元网络进行混沌同步的方案,实现了对32 Gbps的正交幅度调制（16QAM）信号的混沌加密传输和解密的实验演示。研究了不同反馈强度下模数转换器的量化位数和采样率对神经元网络解密性能的影响,并对三种常见的攻击方法及不同反馈强度下的系统进行分析,从而证明了该系统的安全性。
吕宏伟[7]（2020）在《基于人工智能的多路高速光信号频谱分析技术及应用》文中进行了进一步梳理由于各种互联网新兴业务的不断兴起和发展,光通信系统在满足不断增长的用户数量和每个用户消耗的带宽需求中显示了不可替代的作用。目前光网络正朝着频谱栅格弹性可变、调制格式复杂多样、传输速率动态可调的方向发展,这对传统的光性能监测技术提出了新的挑战。目前人工智能技术已广泛被应用于光通信中,以解决现有光通信系统灵活性和自适应性不足的问题。其中基于人工智能的光性能监测方法大多是经过光电探测后对时域信号波形进行分析与处理。在光通信系统中除了时域信号波形之外,频域光谱数据也同样包含了丰富的光信号和系统性能的信息,因此光谱分析是进行光信号处理与光性能监测的重要研究内容。然而,目前在光通信系统中,基于人工智能的光谱分析技术尚未得到广泛关注与深入研究。随着灵活动态光网络的发展,基于人工智能的光谱分析技术具有重要的研究价值和应用潜力。本论文围绕基于机器学习算法和深度学习算法的光谱分析技术展开研究,提出并验证了两个解决技术方案。本论文的主要创新点如下所述:第一,针对传统的光谱仪中光谱分析算法不灵活、不同参数需要不同算法分析且复杂度较高的问题,提出了一种基于机器学习的多功能单波长光谱分析方案,在进行光谱的常规参数分析外,还可以对分析光信号受到滤波器级联及中心频率偏移的损伤,并对损伤程度进行估计。通过仿真分析与实验验证,证明基于支持向量机的多功能单波长光谱分析技术的可行性,包括光信噪比估计、中心波长识别、带宽识别,此外还可以进行滤波器级联以及中心频率偏移损伤诊断、并对损伤程度进行估计。传统的光谱分析算法,仅分析一种参数时可能就需要多种算法,这需要很大的计算量。例如用插值法计算光信噪比时其复杂度为O[3（n/2）],分析多个参数时其复杂度是每个算法复杂度的和,这个值很大,而支持向量机可以同时分析多个参数,且其复杂度仅为O（nn sv+nsv 3）,其中n为采样点数,nsv为支持向量,其数量较少,且在支持向量机进行多个参数估计时,与n无关,这极大的降低了光谱分析算法的复杂度,比传统的算法更加灵活且功能更加丰富。第二,针对传统算法只能同时对单个信道的单个参数进行分析以及上述基于支持向量机的多功能单波长光谱分析算法只能同时对单个信道的多个参数进行分析的问题,这显然无法适应未来频谱栅格弹性可变、调制格式复杂多样的、传输速率动态可变的弹性光网络,因此在上述方案只能对单信道光谱同时进行多个参数分析的基础上,提出了一种基于目标检测的多信道弹性光谱分析方案,并分别搭建了仿真分析平台和实验分析平台。仿真和实验结果表明,该方案可以通过光谱同时监测多个信道的光信噪比、带宽、中心波长和调制格式。此外,由于目标检测算法是基于图像进行分析的,经过验证表明,将二维光谱数据转化为图像数据可以极大的节省内存空间,本论文中将仿真数据转为图像数据节省了 9倍存储空间,将实验数据转为图像数据节省了 2.5倍存储空间,对传统的针对二维光谱进行分析比较浪费内存空间的缺点也是一个改进。
蒋林[8]（2020）在《多维光纤通信系统中信号性能监测与均衡》文中研究说明近年来,随着人工智能、互联网+、大数据、云计算等多种信息技术的迅猛发展,以及全球宽带用户数量不断增多和智能终端种类的日益繁多,共同造成了网络数据流量呈现爆发增长趋势。以至于光纤通信系统需要不断扩容和升级来满足日益增长的数据流量需求。目前光纤通信系统主要从偏振维度、波长维度、空间维度、时间维度、调制格式维度等五个物理维度出发,探索单个维度以及多个维度联合提升光纤传输容量,即目前研究最为广泛的多维光纤通信系统。多维光纤通信系统的信号包含多个维度的信息,传统直接检测技术仅能探测光信号的强度信息无法适用于多维光纤通信系统。与直接检测技术相比,相干检测技术可完整获取信号的强度、相位、偏振、波长等相关信息,从而使各种维度信息能够被完整解调出来。然后通过接收端的数字信号处理模块对系统参数及性能进行监测、传输链路损伤进行均衡与补偿。在多维光纤通信系统的发射端被要求能够根据不同的链路条件和服务质量需求,动态改变调制格式、符号率、前向纠错编码等,以至于在接收端被期望在无任何先验信息的情况下自适应的获取调制格式信息。此外未来多维光纤通信系统的传输链路可能会根据整个网络需求灵活的动态的配置以至于传输链路的长度出现变化,以及由于传输链路中光纤老化、制造工艺与光纤类型不一致、链路节点功率波动等造成链路相关参量出现变化而致使损伤补偿不精准造成性能严重下降。因此精准的监测链路相关参数并补偿相应损伤在多维光纤通信系统中将至关重要。本文围绕多维光纤通信系统信号性能监测与均衡技术,主要开展了三个方面的研究:光调制格式监测、色散监测与均衡以及非线性损伤监测与均衡。具体相关工作描述如下:1、针对多维光纤通信系统发射端根据链路需求自主改变调制格式信息的情况,提出了三种光调制格式监测方案自适应的获取调制格式信息以优化信号解调。利用快速密度聚类算法监测调制格式在斯托克斯平面中簇点个数,实现了多种主流调制格式PDM-BPSK/-QPSK/-8PSK/-8QAM/-16PSK/-16QAM的高精度监控。实验结果表明,对所有调制格式都可在7%FEC阈值下实现95%的识别率,并且相对于传统的OPTICS和DBSCAN算法具有更低的复杂度和更高的识别精度。利用调制格式之间的强度波形轮廓不相同的特征通过傅里叶级数拟合辅助,在仿真和实验系统中,实现了多种高阶调制格式信号PDM-QPSK/-8QAM/-16QAM/-32QAM/-64QAM的识别并且监测精度相对较高（在7%FEC阈值下实现100%的识别率）。通过考虑强度噪声特性,进一步提升了调制格式的监测精度（在20%FEC阈值下实现100%的识别率）,并验证了该方案对非线性具有很高的容忍性。（第3章）2、针对多维光纤通信系统传输链路跨段之间色散因子不一致、链路长度动态变化等因素造成链路累积色散变化的情况,提出了快速的自适应的两级色散监测与均衡算法。该算法第一级为粗估计操作,通过采用信号功率自相关方程确定粗估计色散区间;第二级精细估计操作根据该色散区间使用修改的恒常模方程获取精准的链路累积色散值,并对链路色散效应进行均衡。仿真和实验结果表明,在40/112Gbit/s PDM-QPSK和80/224Gbit/s PDM-16QAM系统中该算法可实现监测误差小于40ps/nm的高精度色散监测。并且可容忍很大范围的偏振模色散影响,在偏振模色散小于10ps范围内性能都保持不变。与传统的MCMA算法相比较,在色散监测精度相同的情况下时间复杂度仅为7%。（第4章）3、针对多维光纤传输系统传输链路跨段之间非线性因子不一致、节点功率波动等因素造成非线性补偿不精准的情况,提出了两种非线性损伤监测与均衡算法。一种是基于强度噪声方差的非线性参数监测与均衡算法,在40/112Gbit/s PDM-QPSK和224Gbit/s PDM-16QAM的仿真与实验系统中验证了算法的有效性和可行性。结果表明,该算法与基于相位噪声方差的方案相比,不需要重复使用频率偏移补偿算法以及载波相位恢复算法,因此可大幅度节约计算资源并具有更低的复杂度。相比于只补偿色散的情况发射功率可提升～2d B;另一种是基于Godard’s error的非线性多参量联合监测与均衡方案,在国际上首次实现了接收端功率、非线性因子、以及非线性补偿参数等多个参量的联合监测与均衡。并在传输距离为1040km的256Gbit/s PDM-16QAM的实验系统中验证了多参量联合监测方案的性能。（第5章）4、针对多维光纤传输系统相位共轭传输链路中相位共轭器需要严格放置在中间点进而严重影响其实用性的情况,提出基于KNN算法辅助的非线性损伤均衡方案,分别在两种光纤传输链路中进行仿真验证。在传输距离为800km的112Gbit/s 16QAM的色散管理相位共轭传输链路中,可使相位共轭器偏离中间点位置40km而性能不下降,相比于传统的对称传输系统,可提升相位共轭器在系统中～10%的灵活度;在传输距离为1200km的112Gbit/s 16QAM基于色散位移光纤的相位共轭传输链路中,可使相位共轭器可偏离中间点位置100km而不损失性能。相比于传统的对称传输系统,可提升相位共轭器在系统中～15.6%的灵活度。（第5章）综上所述,针对多维光纤通信系统发射端根据链路需求自主改变调制格式而接收端无法获取调制格式信息的情况,以及传输链路光纤老化、制造工艺与光纤类型不一致、链路节点功率波动等造成链路相关参量出现变化而致使损伤补偿不精准造成性能严重下降。本文围绕多维光纤通信系统信号性能监测与均衡技术,实现了光调制格式监测、色散监测与均衡以及非线性损伤监测与均衡。对提升光纤传输系统的智能化和实用化具有一定的参考意义。
杨桃[9]（2019）在《弹性城域光网络中相干接收DSP算法研究》文中指出随着物联网、云计算、虚拟现实、自动驾驶、5G等新兴网络业务和应用的出现,城域网承载的数据流量快速增长,流量模式愈发多样,城域光网络成为数据流量的主要承载者。现行城域光网络主流的基于固定调制格式、固定连接配置、固定频谱效率和功率效率的连续传输方式,难以满足时延敏感、带宽需求多样、动态突发性强的新兴业务需求。未来城域光传输迫切需要调制格式灵活可变、链路速率可调、频谱/功率高效利用、传输损伤自适应补偿、适应动态突发传输的调制解调技术支持。单载波偏振复用m阶正交幅度调制（PM-mQAM）相干检测方案采用灵活的调制格式并结合数字信号处理（DSP）算法,可实现高速高效大容量长距离传输,成为弹性城域光网络的主流技术方案。然而,随调制阶数升高,格式灵活的PM-mQAM系统对残余色散、偏振模色散、偏振串扰、激光器频偏/线宽、强滤波以及光纤非线性等损伤更加敏感,现有针对固定调制格式、非突变信道损伤以及连续传输模式设计的相干接收DSP算法,格式通用性、复杂度、性能之间矛盾突出,不同算法相互制约,难以实现多格式通用、低复杂度、高损伤容忍度、动态自适应地高效补偿各种传输损伤。围绕上述技术难题,本文针对弹性城域光网络中相干接收DSP算法开展了深入研究,主要研究工作和创新点如下。1、针对现有均衡解复用算法仅适用单一调制格式,不能满足弹性城域光网络所需要的对多种动态变化的PM-mQAM格式信号通用处理的问题,本文提出了一种基于星座坐标变换的多格式通用盲均衡解复用算法。该算法采用一种多格式通用的星座坐标变换方法,对高阶QAM信号进行统一坐标变换,将高阶QAM信号转变为正交相移键控（QPSK）信号,在不增加额外计算复杂度下,实现PM-mQAM信号的残余色散、偏振模色散、偏振串扰等损伤的多格式通用补偿。16Gbaud PM-4/16/64-QAM系统仿真结果表明,该算法不仅能对多种QAM信号实现格式通用地自适应均衡与偏振解复用,而且较传统半径引导算法（RDA）具有更快的收敛速度,PM-16/64QAM的收敛开销分别降至RDA算法的12%和23%。16Gbaud PM-QPSK/16-QAM光背靠背和800km传输离线实验结果表明,所提算法可实现格式通用的均衡与偏振解复用,且相比传统算法具有基本相当的OSNR容限。2、针对现有主流载波恢复算法格式通用性与低复杂度之间的矛盾,本文提出了一种基于极坐标下多符号间隔相位差分的载波频偏估计算法,不仅适用于多种调制格式,且复杂度降低为四次方快速傅里叶变换（FFT）算法的13%,通过16Gbaud PM-QPSK/16QAM和8Gbaud PM-32QAM离线实验验证了算法的多格式估偏性能;此外,基于接收信号到星座图对角线的偏移距离与线宽引入的相位旋转角度之间的准线性关系,提出了一种低复杂度、多格式通用的载波相偏估计算法,复杂度可降为主流盲相位搜索（BPS）的14%左右;为进一步提升相偏估计算法处理高阶QAM信号时的线宽容忍性能,本文基于扩展QPSK分割方法设计了一种大线宽容忍的多格式通用相偏估计算法,该算法采用扩展QPSK分割将高阶QAM系统可用于相偏估计的符号比例成倍增加,在16Gbaud PM-16/32/64-QAM系统仿真中分别实现了 25%、45%和51%的线宽容忍度提升,并在16Gbaud PM-QPSK/16QAM离线实验中验证了与传统算法基本相当的OSNR容限。3、针对现有算法补偿Nyquist WDM系统中强滤波和信道内光纤非线性损伤时算法性能和复杂度的突出矛盾,本文提出了一种基于欧氏距离近似计算的低复杂度、多格式最大后验概率（MAP）算法,接收端通过配置所有调制格式的训练码型查找表支持多格式损伤抑制,采用近似欧氏距离计算去除了传统MAP中的大规模乘法运算,计算复杂度降低66%。三载波20Gbaud PM-16QAM系统仿真结果表明,所提MAP算法较无MAP算法,在光背靠背条件下将BER=2E-2所需的OSNR降低1.5dB,长距离光纤传输下将传输距离提升28%,可容忍-0.5 GHz～0.5 GHz的载波中心频率漂移。三载波20Gbaud PM-16QAM Nyquist WDM背靠背和700 km传输离线实验结果显示,该算法与传统MAP算法OSNR容限及光纤非线性容忍度基本相当,较无MAP算法具有1.5 dB的OSNR容限提升以及2.6 dB的入纤功率范围扩展。4、数据流具有强突发性是弹性城域光网络的重要特征之一。针对弹性城域光突发相干接收系统中信道损伤快速变化、调制格式动态切换、均衡解复用和相偏估计算法相互制约的问题,本文提出了一种基于训练序列的均衡解复用与相偏估计联合处理方案。该方案中均衡解复用算法采用一种两阶段复合误差函数,可加快预收敛速度并提升稳态收敛精度,联合处理有效减轻了相位噪声对均衡解复用算法性能的恶化作用。20Gbaud PM-16/32QAM光突发相干接收系统仿真结果显示,该联合处理方案采用训练序列有效加快了算法预收敛速度,16/32QAM的收敛开销分别降低至全盲算法的33%和37%,两阶段复合误差函数使算法具有较低的稳态均方误差,均衡解复用与相偏估计联合处理有效缓解了二者相互制约的问题。
高帆[10]（2019）在《面向数据中心光互联的高速PAM-4信号传输》文中研究指明随着社交网络、实时视频等面向终端用户业务以及云计算、云存储、云平台等面向企业机构业务的迅速发展,数据中心光互联传输容量的需求急剧增加。由于数据中心光互联高速、低成本、低功耗的应用需求,结合高级调制格式和数字信号处理的直接探测系统是实现数据中心光互联的主要候选方案。然而,目前数字信号处理流程中的非线性均衡器均具有计算复杂度过高的缺点。对此,论文从面向数据中心光互联的高速四电平脉冲幅度调制（PAM-4）信号传输的传输模型入手,重点研究了基于数字信号处理的传输损伤补偿方法,并给出了高性能、低计算复杂度的解决方案。论文的主要研究内容包括:（1）提出了数据中心光互联的传输系统结构及传输模型,并详细研究了光电器件带宽受限模型、光电器件噪声模型、光纤色散模型、光纤非线性模型和信号-信号拍频噪声模型这五个传输子模型。对每个模型中的信号失真进行了分析和可视化仿真,研究了在模型中信号损伤的数学表示形式,得出光电器件带宽受限、SSBN和光纤非线性造成的信号损伤分别与信号的线性函数、二次函数和三次函数有关。（2）针对常用于数据中心光互联系统中的Volterra均衡器计算复杂度过高的问题,基于Volterra核的稀疏性,提出通过改进型Gram-Schmidt正交结合重正交算法和正交搜索算法,实现稀疏Volterra均衡器。在O波段2×64 Gb/s PAM-4信号传输70 km标准单模光纤的实验平台进行了实验验证,相比于传统Volterra均衡器,稀疏Volterra均衡器在降低一半计算复杂度的情况下实现相似的均衡性能。（3）为了进一步从物理层面上降低Volterra均衡器的计算复杂度,基于残留正色散有利于光域补偿高速PAM-4信号的自相位调制传输损伤这一理论发现,提出数字域色散预管理技术。在C波段单波112 Gb/s PAM-4信号传输80 km标准单模光纤的实验平台进行了实验验证。实验表明,通过数字域色散预管理技术可以降低Volterra均衡器的计算复杂度,使用不含3阶核的简化Volterra均衡器足以达到7%HD-FEC误码门限。
二、Technologies for Compensation or Mitigation of Transmission Impairments in Future High-Speed Optical Networks（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Technologies for Compensation or Mitigation of Transmission Impairments in Future High-Speed Optical Networks（论文提纲范文）
（1）全光OFDM系统中的光学传输损伤及其抑制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信系统的研究背景 |
| 1.2 全光OFDM系统研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 全光OFDM系统原理及关键技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 全光OFDM系统原理 |
| 2.3 全光OFDM系统关键技术 |
| 2.3.1 全光OFDM系统发射机相关技术 |
| 2.3.2 全光OFDM系统接收机相关技术 |
| 2.3.3 全光OFDM系统接收端的数字信号处理技术 |
| 2.4 全光OFDM系统在光纤传输中受到的光学传输损伤 |
| 2.4.1 衰减 |
| 2.4.2 色散 |
| 2.4.3 非线性损伤 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光纤中光学传输损伤对全光OFDM信号的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全光OFDM信号传输模型 |
| 3.2.1 全光OFDM信号在光纤传输时的非线性耦合方程 |
| 3.2.2 求解非线性耦合方程的数值方法 |
| 3.3 全光OFDM仿真系统搭建 |
| 3.4 仿真结果分析 |
| 3.4.1 色散对系统传输质量的影响 |
| 3.4.2 非线性效应对系统传输质量的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 一种提高全光OFDM系统抗色散能力的方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 插入光CP的全光OFDM系统的最佳接收 |
| 4.2.1 光CP的插入方法 |
| 4.2.2 全光OFDM系统插入CP后的最佳采样点 |
| 4.2.3 插入CP前后系统抗色散能力的对比 |
| 4.3 高斯型滤波器对全光OFDM系统抗色散能力的提升 |
| 4.3.1 基于高斯型滤波器的全光OFDM系统 |
| 4.3.2 基于高斯型与sinc型滤波器的系统抗色散能力的对比 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 一种提高全光OFDM系统抗FWM效应能力的方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 插入GI的全光OFDM系统 |
| 5.2.1 全光OFDM系统插入GI方法 |
| 5.2.2 插入GI后的全光OFDM系统的最佳接收 |
| 5.3 通过对子载波进行分组时延从而提高系统抗FWM效应的能力 |
| 5.3.1 对插入GI的子载波分组时延从而降低FWM效应影响的原理 |
| 5.3.2 仿真系统的搭建与设计 |
| 5.3.3 仿真结果的分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 未来相关工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1: 缩略词列表 |
| 附录2: 仿真程序的可靠性验证 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
（2）短距离相干光接收机中的高效智能信号处理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 短距离光通信系统综述 |
| 1.1.2 数字相干光接收机综述 |
| 1.1.3 光性能监测技术综述 |
| 1.1.4 自适应均衡技术综述 |
| 1.2 论文选题的意义、主要内容和创新点 |
| 1.2.1 论文的选题意义 |
| 1.2.2 论文的主要内容 |
| 1.2.3 论文的主要创新点 |
| 1.3 论文的结构安排 |
| 第二章 基于二值化神经网络的光信号处理与光性能监测 |
| 2.1 机器学习技术在光纤通信系统中的应用概述 |
| 2.2 二值化神经网络原理 |
| 2.3 基于二值化神经网络的光信号处理 |
| 2.4 基于二值化神经网络的调制格式识别与OSNR估计 |
| 2.4.1 发射端调制信号方案 |
| 2.4.2 数据准备方案 |
| 2.4.3 实验系统与算法架构 |
| 2.5 结果分析 |
| 2.5.1 采样长度和分辨率对模型性能的影响 |
| 2.5.2 B-CNN与F-CNN和MLP的对比 |
| 2.5.3 B-CNN的鲁棒性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于斯托克斯空间解偏振的自适应均衡器 |
| 3.1 斯托克斯空间解偏振原理 |
| 3.2 低复杂度自适应均衡器的研究现状 |
| 3.3 基于斯托克斯空间解偏振的自适应均衡方案 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 传输损伤较小时的性能对比 |
| 3.4.2 偏振相关损耗对均衡器性能的影响 |
| 3.4.3 色散对均衡器性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 研究工作总结 |
| 4.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）基于多载波调制的光接入网物理层关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 光接入网的技术演进与挑战 |
| 1.2.1 光接入网的技术演进 |
| 1.2.2 光接入网的挑战与技术难题 |
| 1.3 多载波调制光接入网研究背景与意义 |
| 1.4 多载波调制光接入网国内外研究现状 |
| 1.4.1 高功率预算多载波光接入网系统 |
| 1.4.2 低成本光单边带多载波调制光接入网系统 |
| 1.4.3 高效频谱效率FBMC低峰均功率比光接入网系统 |
| 1.4.4 多业务全光VPN多载波光接入网系统 |
| 1.5 论文主要内容和结构安排 |
| 第二章 高功率预算的多载波光接入IM-DD系统研究 |
| 2.1 直接检测系统的传输特性分析 |
| 2.1.1 DML-DD传输特性分析 |
| 2.1.2 EML-DD传输特性分析 |
| 2.1.3 MZM-DD传输特性分析 |
| 2.2 OTPI高速IM-DD光传输系统 |
| 2.2.1 OTPI高速光传输系统基本原理 |
| 2.2.2 实验系统构架和参数设置 |
| 2.2.3 系统传输参数优化与性能 |
| 2.3 DOF嵌入的高功率预算多载波高速IM-DD光接入研究 |
| 2.3.1 DOF嵌入的多载波光接入IM-DD技术原理 |
| 2.3.2 DOF嵌入的高功率预算多载波高速光接入的实现 |
| 2.3.3 DOF嵌入的高功率预算多载波高速光接入系统构架 |
| 2.3.4 DOF嵌入的高功率预算多载波高速光接入网性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于损伤抑制的低成本光单边带多载波光接入研究 |
| 3.1 光单边带技术 |
| 3.2 基于OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统 |
| 3.2.1 OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统原理 |
| 3.2.2 OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统构架 |
| 3.2.3 OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统参数配置 |
| 3.2.4 传输性能分析 |
| 3.3 ONU无色多载波双向OSSB光接入网系统 |
| 3.3.1 ONU无色双向OSSB光接入网系统的工作原理 |
| 3.3.2 ONU无色双向OSSB光接入网系统的仿真与结果 |
| 3.3.3 ONU双向OSSB光接入网系统的实验与结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于截断DFT扩展的FBMC光接入网系统研究 |
| 4.1 FBMC中原型滤波器的设计 |
| 4.1.1 EGF滤波器的设计 |
| 4.1.2 Mirabbasi-Martin滤波器的设计 |
| 4.1.3 Hermite滤波器的设计 |
| 4.2 FBMC的基本原理 |
| 4.3 多载波FBMC降低PAPR的实现方法 |
| 4.3.1 μ律压扩法降低PAPR的实现 |
| 4.3.2 限幅降低PAPR的实现 |
| 4.3.3 DFT扩展降低PAPR的实现 |
| 4.4 截断DFT扩展的FBMC-OSSB多载波光接入网系统 |
| 4.4.1 截断DFT扩展的FBMC低 PAPR原理 |
| 4.4.2 KK算法原理 |
| 4.4.3 系统构架和参数配置 |
| 4.4.4 传输性能研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于DFMA的灵活全光VPN的光接入网系统研究 |
| 5.1 光接入网系统中全光VPN通信实现技术 |
| 5.1.1 基于FP-LD的全光VPN光接入系统 |
| 5.1.2 基于MP-BPF的全光VPN光接入系统 |
| 5.1.3 基于COF的全光VPN光接入系统 |
| 5.2 基于DFMA多载波光接入系统的VPN通信 |
| 5.2.1 DFMA光接入网构架 |
| 5.2.2 DFMA全光VPN光接入原理 |
| 5.2.3 VPN通信灵活性分析 |
| 5.2.4 VPN扩展性分析 |
| 5.3 基于DFMA光接入网全光VPN通信研究 |
| 5.3.1 基于DFMA光接入网全光VPN配置 |
| 5.3.2 基于DFMA光接入网性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（4）大容量低成本城域光网络关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 城域光网络发展趋势概述 |
| 1.1.1 城域DCI网络发展趋势概述 |
| 1.1.2 城域核心网发展趋势概述 |
| 1.2 城域光网络国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于直接检测的城域光纤传输技术研究现状 |
| 1.2.2 光网络软故障诊断技术研究现状 |
| 1.3 论文研究意义与创新点 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 大容量低成本城域光网络 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 低成本高速城域直接检测传输技术 |
| 2.2.1 城域直接检测传输系统基本结构 |
| 2.2.2 带宽预补偿原理 |
| 2.2.3 SSB调制原理 |
| 2.2.4 色散预补偿原理 |
| 2.3 低冗余弹性光网络 |
| 2.3.1 弹性光网络基本原理 |
| 2.3.2 ROADM基本原理 |
| 2.3.3 光网络软故障管理 |
| 2.3.4 常见机器学习算法 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 城域直接检测传输系统非线性补偿技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 KK检测 |
| 3.3 稀疏I/QVF |
| 3.3.1 I/QVF基本结构 |
| 3.3.2 基于l1正则化的I/Q VF重要核识别方法 |
| 3.4 KK检测在PAM4直接检测传输系统中的实验研究 |
| 3.4.1 基于DD-MZM和KK检测的SSB-PAM4传输方案 |
| 3.4.2 实验框图与DSP流程 |
| 3.4.3 光背靠背实验结果分析 |
| 3.4.4 光纤传输实验结果分析 |
| 3.5 稀疏I/QVF在单偏振16QAM直接检测传输系统中的非线性补偿效果实验研究 |
| 3.5.1 实验框图与DSP流程 |
| 3.5.2 光背靠背下I/QVF非线性补偿效果分析 |
| 3.5.3 光纤传输长度为960km时I/QVF非线性补偿效果分析 |
| 3.5.4 稀疏I/Q VF性能和复杂度分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 城域直接检测传输系统低分辨率DAC量化噪声补偿技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低分辨率DAC量化噪声整形技术 |
| 4.2.1 DRE技术 |
| 4.2.2 EFNS技术 |
| 4.3 基于幅度互补累积分布函数的Clipping技术 |
| 4.4 DRE和Clipping在色散预补偿低分辨率高速直接检测PAM4系统中的仿真分析 |
| 4.4.1 仿真框图和DSP流程 |
| 4.4.2 光背靠背DRE抽头长度和DAC每符号采样数的影响 |
| 4.4.3 光背靠背和80公里光纤传输场景下Clipping性能分析 |
| 4.4.4 光背靠背下Clipping和DRE在不同采样时间抖动的情况下的性能分析 |
| 4.4.5 光背靠背和80公里光纤传输OSNR性能分析 |
| 4.5 EFNS在低分辨率高速直接检测PAM4系统中的实验研究 |
| 4.5.1 实验框图和DSP流程 |
| 4.5.2 参数优化 |
| 4.5.3 DAC采样率、PNoB和Clipping概率对量化噪声补偿性能的影响 |
| 4.5.4 光背靠背和10km光纤传输下ROP性能分析 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 城域低冗余弹性光网络软故障诊断技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于数字谱的光网络软故障诊断技术 |
| 5.2.1 五种常见软故障分析 |
| 5.2.2 基于谱面积的数字谱特征提取方法设计 |
| 5.2.3 特征提取方法有效性仿真分析 |
| 5.3 基于数字谱的双阶软故障检测和识别方法实验研究 |
| 5.3.1 基于数字谱的双阶软故障检测和识别框架 |
| 5.3.2 实验框图与数据集构建 |
| 5.3.3 双阶软故障检测性能分析 |
| 5.3.4 基于SVM的软故障识别性能分析 |
| 5.4 基于数字谱的低复杂度、低内存开销软故障诊断方案仿真研究 |
| 5.4.1 基于数字谱的软故障诊断框架 |
| 5.4.2 Welch PSD计算方法 |
| 5.4.3 仿真框图和数据集采集 |
| 5.4.4 两种数字谱的软故障检测和识别性能比较 |
| 5.4.5 子段长度对Welch方法性能的影响 |
| 5.4.6 故障幅度估计性能评估 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读博士学位期间的学术论文目录 |
（5）高速星地相干激光通信系统关键DSP算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 星地激光通信的研究背景与研究意义 |
| 1.2 高速星地激光通信的研究现状和技术难点 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 高速低轨星地相干光通信的主要技术难点 |
| 1.3 论文的主要研究内容和结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 112/28Gbps低轨星地相干激光通信系统方案设计 |
| 2.1 低轨星地相干激光通信系统链路损耗分析 |
| 2.1.1 大气吸收与散射 |
| 2.1.2 大气湍流 |
| 2.1.3 链路损耗估算 |
| 2.2 相干单载波与多载波OFDM系统方案对比分析 |
| 2.3 112/28Gbps PM-16QAM-CO-OFDM低轨星地激光通信系统方案设计 |
| 2.3.1 PM-16QAM-CO-OFDM发射端DSP处理单元设计及关键参数影响分析 |
| 2.3.2 PM-16QAM-CO-OFDM接收端DSP处理单元设计及关键参数影响分析 |
| 2.3.3 星座整形及分集接收增益 |
| 2.3.4 112/28Gbps低轨星地激光通信功率预算计算 |
| 2.4 112/28Gbps PM-MQAM-CO-OFDM低轨星地通信系统仿真方法研究 |
| 2.4.1 大气湍流效应模拟方案 |
| 2.4.2 112/28Gbps PM-MQAM-CO-OFDM系统接收机灵敏度仿真分析 |
| 2.4.3 训练序列对接收机灵敏度影响仿真分析 |
| 2.4.4 导频数对接收机灵敏度影响仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 PM-MQAM-CO-OFDM系统星座整形方案 |
| 3.1 相位均匀分布的圆形QAM结合概率整形的星座整形机制设计 |
| 3.1.1 相位均匀分布的圆形QAM结合概率整形的星座整形机制 |
| 3.1.2 星座整形实现代价分析 |
| 3.2 基于相位均匀分布的圆形QAM结合概率整形的PM-CO-OFDM系统性能仿真 |
| 3.2.1 14/3 .5GBaud PM-1 6/3 2QAM-CO-OFDM星地激光通信系统仿真模型 |
| 3.2.2 仿真结果及性能分析 |
| 3.3 离线实验验证和性能分析 |
| 3.3.1 14GBaud PM-16/32QAM-CO-OFDM离线实验平台 |
| 3.3.2 离线实验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于群定时同步及分集支路相位校正的共享本振SIMO分集接收大气湍流抑制方案 |
| 4.1 基于群定时同步及分集支路相位校正的共享本振光源SIMO分集接收方案 |
| 4.1.1 基于群定时同步及分集支路相位校正的共享本振光源SIMO分集接收方案概要 |
| 4.1.2 基于MRC的共享本振光源SIMO分集接收方案信噪比理论分析 |
| 4.1.3 群定时同步及分集支路相位校正机制设计 |
| 4.2 基于群定时同步及分集支路相位校正的共享本振SIMO分集接收方案仿真验证 |
| 4.2.1 112Gbps PM-16QAM-CO-OFDM共享本振SIMO分集接收系统仿真模型 |
| 4.2.2 仿真结果及性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于星座整形和分集的112/28Gbps PM-MQAM- CO-OFDM星地激光通信系统性能分析 |
| 5.1 基于星座整形和分集接收的112/28Gbps PM-MQAM-CO- OFDM星地激光通信系统仿真 |
| 5.2 仿真结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 论文总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 缩略词索引 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表学术论文及参与科研项目情况 |
（6）高速混沌光通信系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 混沌光通信技术的研究背景 |
| 1.1.1 混沌光通信的发展历程 |
| 1.1.2 光混沌的产生方式 |
| 1.1.3 混沌光通信系统的结构 |
| 1.1.4 混沌光通信技术的研究意义 |
| 1.2 混沌光通信系统的研究现状 |
| 1.2.1 安全性增强 |
| 1.2.2 通信性能提升 |
| 1.3 本论文的主要研究工作和创新点 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 安全混沌光载波的产生 |
| 2.1 混沌光通信系统的安全性问题 |
| 2.1.1 混沌载波时延特征的泄漏 |
| 2.1.2 混沌产生装置的可控物理参数空间分析 |
| 2.2 基于全光反馈强度混沌的时延隐藏方案 |
| 2.2.1 时延隐藏方案原理 |
| 2.2.2 验证实验装置介绍 |
| 2.2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3 基于光电光反馈相位混沌的可控物理参数空间扩展方案 |
| 2.3.1 可调色散补偿器的结构 |
| 2.3.2 验证实验装置与仿真模型介绍 |
| 2.3.3 实验与仿真结果的对比与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于硬件同步的30Gbps混沌光通信系统 |
| 3.1 硬件同步的混沌光通信系统背景介绍 |
| 3.1.1 强度加密的混沌光通信系统 |
| 3.1.2 相位加密的混沌光通信系统 |
| 3.1.3 传输速率受限原因分析 |
| 3.2 光电光反馈混沌系统的混沌同步 |
| 3.2.1 光电光反馈开环混沌同步原理 |
| 3.2.2 验证实验装置介绍 |
| 3.2.3 实验结果与讨论 |
| 3.3 有限混沌带宽下的高速信号加密 |
| 3.3.1 有限混沌带宽下的高速信号加密方案 |
| 3.3.2 验证实验装置介绍 |
| 3.3.3 实验结果与讨论 |
| 3.4 混沌传输过程中的色散补偿及非线性抑制 |
| 3.4.1 色散补偿 |
| 3.4.2 非线性抑制 |
| 3.5 30Gbps混沌光通信系统100km光纤安全传输的实验演示 |
| 3.5.1 实验系统设置 |
| 3.5.2 系统性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于数字信号处理技术的混沌同步误差补偿 |
| 4.1 混沌同步误差分析 |
| 4.2 基于DSP技术的混沌同步误差补偿方案 |
| 4.2.1 滤波器算法介绍 |
| 4.2.2 DSP补偿混沌同步误差原理和方案 |
| 4.2.3 仿真分析 |
| 4.2.4 实验验证 |
| 4.3 DSP同步误差补偿技术在混沌光通信系统中的应用 |
| 4.3.1 仿真模型 |
| 4.3.2 误码率性能提升方案 |
| 4.3.3 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于神经元网络建模的混沌同步与解密 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.1.1 混沌光通信系统的应用挑战 |
| 5.1.2 神经元网络介绍 |
| 5.2 混沌光发射机的数学建模 |
| 5.3 基于神经元网络的混沌同步与解密方案 |
| 5.3.1 基于神经元网络的混沌同步解密原理 |
| 5.3.2 神经元网络的结构参数选择与数据的采集和准备 |
| 5.3.3 神经元网络的训练与测试 |
| 5.3.4 传输损伤下基于神经元网络的混沌同步解密 |
| 5.3.5 基于神经元网络的混沌接收机和传统接收机的比较 |
| 5.4 基于神经元网络的混沌同步与解密实验验证 |
| 5.4.1 验证实验装置介绍 |
| 5.4.2 实验结果及分析 |
| 5.5 ADC对系统性能的影响 |
| 5.5.1 ADC的采样率与量化误差 |
| 5.5.2 仿真模型 |
| 5.5.3 仿真结果分析 |
| 5.6 基于神经元网络解密的混沌光通信系统安全性分析 |
| 5.6.1 不同攻击方式下的安全性分析 |
| 5.6.2 反馈强度和ADC性能对系统安全性的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 缩略语 |
| 攻读博士学位期间已发表的论文 |
| 致谢 |
（7）基于人工智能的多路高速光信号频谱分析技术及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光性能监测技术的研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 直接检测系统中的光性能监测技术 |
| 1.2.2 相干接收系统中的光性能监测技术 |
| 1.3 人工智能在光性能监测技术中的应用 |
| 1.3.1 机器学习背景 |
| 1.3.2 机器学习在光性能监测技术中的应用 |
| 1.3.3 深度学习在光性能监测技术中的应用 |
| 1.4 人工智能在光谱分析中的应用 |
| 1.5 论文主要内容与结构 |
| 第二章 机器学习算法及目标检测算法的基本原理 |
| 2.1 机器学习算法 |
| 2.1.1 支持向量机 |
| 2.1.2 人工神经网络 |
| 2.1.3 决策树 |
| 2.1.4 K近邻算法 |
| 2.2 基于深度学习的目标检测算法 |
| 2.2.1 Faster R-CNN算法 |
| 2.2.2 SSD算法 |
| 2.2.3 RefineDet算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于机器学习的多功能单波长光谱分析与研究 |
| 3.1 单波长光谱分析及其仿真实现 |
| 3.2 基于光谱的常规参数分析 |
| 3.2.1 波长和OSNR监测及结果分析 |
| 3.2.2 带宽监测及结果分析 |
| 3.2.3 波长、带宽和OSNR同时监测 |
| 3.3 基于机器学习的光谱损伤诊断分析 |
| 3.3.1 滤波器级联监测及结果分析 |
| 3.3.2 中心频率偏移监测及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于目标监测的多波长弹性光谱分析技术 |
| 4.1 基于目标检测的FWDM仿真光谱分析模型 |
| 4.1.1 基于目标检测的FWDM系统仿真光谱分析平台 |
| 4.1.2 仿真数据采集和预处理 |
| 4.2 基于目标监测算法的FWDM系统仿真光谱分析 |
| 4.2.1 OSNR监测及结果分析 |
| 4.2.2 波长监测及结果分析 |
| 4.2.3 带宽监测及结果分析 |
| 4.2.4 调制格式识别及结果分析 |
| 4.2.5 基于仿真光谱多参数联合分析 |
| 4.3 基于目标监测算法的FWDM系统实验光谱分析模型 |
| 4.3.1 基于目标检测的FWDM系统实验光谱分析平台 |
| 4.3.2 实验数据采集和预处理 |
| 4.4 基于目标监测算法的FWDM系统实验光谱分析 |
| 4.4.1 OSNR监测及结果分析 |
| 4.4.2 波长监测及结果分析 |
| 4.4.3 带宽监测及结果分析 |
| 4.4.4 基于实验光谱的多参数联合分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（8）多维光纤通信系统中信号性能监测与均衡（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 多维光纤通信系统中信号性能监测与均衡研究进展 |
| 1.2.1 多维光纤通信系统调制格式监测技术 |
| 1.2.2 多维光纤通信系统色散监测与均衡技术 |
| 1.2.3 多维光纤通信系统非线性损伤监测与均衡技术 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 多维光纤通信系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多维光纤通信系统 |
| 2.3 发射端 |
| 2.3.1 调制器 |
| 2.3.2 调制格式 |
| 2.3.3 偏振复用 |
| 2.3.4 波分复用 |
| 2.4 传输链路 |
| 2.4.1 光纤损耗 |
| 2.4.2 色度色散 |
| 2.4.3 偏振模色散 |
| 2.4.4 非线性效应 |
| 2.5 接收端 |
| 2.5.1 相干检测技术 |
| 2.5.2 数字信号处理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 多维光纤通信系统中光调制格式监测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于二维斯托克斯平面的光调制格式监测 |
| 3.2.1 工作原理 |
| 3.2.2 仿真结果及分析 |
| 3.2.3 实验结果及分析 |
| 3.3 基于强度波形轮廓的光调制格式监测 |
| 3.3.1 工作原理 |
| 3.3.2 仿真结果及分析 |
| 3.3.3 实验结果及分析 |
| 3.4 基于强度波动的光调制格式监测 |
| 3.4.1 工作原理 |
| 3.4.2 仿真结果及分析 |
| 3.4.3 实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多维光纤通信系统中色散监测与均衡 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于MCMA的色散监测与均衡方案 |
| 4.2.1 工作原理 |
| 4.2.2 实验设置 |
| 4.2.3 实验结果及分析 |
| 4.3 基于FCMA的色散监测与均衡方案 |
| 4.3.1 工作原理 |
| 4.3.2 仿真结果及分析 |
| 4.3.3 实验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 多维光纤通信系统中非线性损伤监测与均衡 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于强度噪声方差的非线性损伤监测与均衡 |
| 5.2.1 工作原理 |
| 5.2.2 仿真结果及分析 |
| 5.2.3 实验结果及分析 |
| 5.3 基于Godard’s error的非线性损伤监测与均衡 |
| 5.3.1 工作原理 |
| 5.3.2 实验系统设置 |
| 5.3.3 实验结果及分析 |
| 5.4 基于KNN算法的非线性相位噪声均衡 |
| 5.4.1 工作原理 |
| 5.4.2 仿真系统设置 |
| 5.4.3 仿真结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 本论文缩略词列表 |
| 攻读博士期间发表的论文和科研成果 |
（9）弹性城域光网络中相干接收DSP算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 城域光网络的发展趋势和研究意义 |
| 1.2 弹性城域光网络中相干接收DSP技术的研究现状和技术挑战 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 技术挑战 |
| 1.3 论文的主要研究内容和结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 多格式通用的自适应均衡与偏振解复用算法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于坐标变换的多格式通用自适应均衡与偏振解复用算法 |
| 2.2.1 算法基本原理 |
| 2.2.2 算法计算复杂度分析 |
| 2.3 算法仿真验证和性能分析 |
| 2.3.1 16GBaud PM-mQAM系统仿真模型 |
| 2.3.2 仿真结果及性能分析 |
| 2.4 离线实验验证和性能分析 |
| 2.4.1 16Gbaud PM-QPSK/16QAM离线实验平台及关键参数 |
| 2.4.2 离线实验结果及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 多格式通用的低复杂度载波恢复算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于极坐标下多符号间隔相位差分的多格式通用频偏估计算法 |
| 3.2.1 基于极坐标下多间隔相位差分的多格式通用频偏估计算法原理 |
| 3.2.2 算法计算复杂度分析 |
| 3.2.3 16Gbaud系统仿真及离线实验验证 |
| 3.3 基于线性近似的低复杂度、多格式通用相偏估计算法 |
| 3.3.1 基于线性近似的多格式通用相偏估计算法原理 |
| 3.3.2 算法计算复杂度分析 |
| 3.3.3 16Gbaud系统仿真及离线实验验证 |
| 3.4 基于扩展QPSK分割的大线宽容忍度相偏估计算法 |
| 3.4.1 基于扩展QPSK分割的相偏估计算法原理 |
| 3.4.2 算法计算复杂度分析 |
| 3.4.3 16Gbaud系统仿真及离线实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 多调制格式Nyquist WDM系统低复杂度强滤波和光纤非线性损伤抑制算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低复杂度、支持多格式的Nyquist滤波和光纤非线性损伤抑制MAP算法原理 |
| 4.2.1 传统MAP算法原理 |
| 4.2.2 基于近似欧氏距离运算、支持多格式的MAP算法原理 |
| 4.2.3 算法近似精度和计算复杂度分析 |
| 4.3 算法仿真验证和性能分析 |
| 4.3.1 三载波20Gbaud PM-16QAM Nyquist WDM系统仿真模型 |
| 4.3.2 算法仿真结果及性能分析 |
| 4.4 三载波20Gbaud PM-16QAM Nyquist WDM系统离线实验验证 |
| 4.4.1 基于光纤环路系统的离线实验平台搭建 |
| 4.4.2 离线实验验证结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 光突发相干接收中均衡解复用与相偏估计联合处理算法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PM-QPSK光突发相干接收DSP处理整体方案和核心算法 |
| 5.2.1 PM-QPSK光突发相干接收DSP处理整体方案 |
| 5.2.2 PM-QPSK光突发相干接收DSP处理核心算法 |
| 5.3 基于训练序列、支持多格式的均衡解复用与相偏估计联合处理算法 |
| 5.3.1 联合处理算法基本原理 |
| 5.3.2 算法可行性分析 |
| 5.4 联合处理算法系统仿真模型和结果分析 |
| 5.4.1 联合处理算法系统仿真模型 |
| 5.4.2 20Gbaud PM-16/32QAM系统仿真结果及性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 论文总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 缩略词索引 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表学术论文、申请发明专利及参与科研项目情况 |
（10）面向数据中心光互联的高速PAM-4信号传输（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及论文框架 |
| 2 数据中心光互联的传输模型 |
| 2.1 光电器件带宽受限 |
| 2.2 光电器件噪声 |
| 2.3 光纤色散 |
| 2.4 光纤非线性 |
| 2.5 信号-信号拍频噪声 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于稀疏Volterra均衡器的PAM-4 信号光传输 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 稀疏Volterra均衡器 |
| 3.3 2×64 Gb/s PAM-4 信号光传输实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于数字域色散预管理技术的PAM-4 信号光传输 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数字域色散预管理技术 |
| 4.3 单波100 Gb/s PAM-4 信号光传输实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 缩略词表 |
四、Technologies for Compensation or Mitigation of Transmission Impairments in Future High-Speed Optical Networks（论文参考文献）
- [1]全光OFDM系统中的光学传输损伤及其抑制[D]. 于超. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]短距离相干光接收机中的高效智能信号处理技术研究[D]. 赵逸伦. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]基于多载波调制的光接入网物理层关键技术研究[D]. 张晓玲. 电子科技大学, 2021
- [4]大容量低成本城域光网络关键技术研究[D]. 舒亮. 北京邮电大学, 2021(01)
- [5]高速星地相干激光通信系统关键DSP算法研究[D]. 陈欢. 北京邮电大学, 2020(01)
- [6]高速混沌光通信系统关键技术研究[D]. 柯俊翔. 上海交通大学, 2020(01)
- [7]基于人工智能的多路高速光信号频谱分析技术及应用[D]. 吕宏伟. 北京邮电大学, 2020(05)
- [8]多维光纤通信系统中信号性能监测与均衡[D]. 蒋林. 西南交通大学, 2020
- [9]弹性城域光网络中相干接收DSP算法研究[D]. 杨桃. 北京邮电大学, 2019(08)
- [10]面向数据中心光互联的高速PAM-4信号传输[D]. 高帆. 华中科技大学, 2019(03)