基于二级MZM相干调制实现高速长距离RoF通信

提出并计算机仿真证明了基于二级光电双臂相干调制及双二进制光信息编码技术实现超高速超长距离光纤微波传输(Radio over Fiber)的系统设计方案. 通过第一级光电双臂相干调制构建光双二进制信号,其信号占用频谱带宽比NRZ码降低50%. 通过第二级光电双臂相干调制加载40 GHz超高频载波信号,实现光纤微波传输. 计算机仿真结果分析表明:CW激光光源发射功率为0 dBm,经过多级EDFA光信号放大与色散补偿光纤,在色散系数为17 ps/(nm·km),衰减系数为0.2 dB/km的标准单模光纤中单通道传输,系统码元传输速率可达40 Gb/s、传输距离1 500 km以上.     

基于双二进制编码的单工光通信系统设计及其仿真模拟

模拟仿真了一种新型编码的光通信系统，系统采用了双二进制码(DB Duo-binary)电信号作为调制信号，激光脉冲作为载波信号，用非相干外调制技术作为调制方式.软件模拟仿真结果显示，采用双二进制调制编码的光通信系统,光源发射功率为5dBm，途中无光放大，在色散系数为17ps/nm/km，衰减系数为0.2 dB /km的单模光纤中，系统码元传输速率可达20Gbit/s、传输距离20km以上.采用双二进制编码技术的光通信系统比传统的光通信系统具有更大的传输容量、较低的误码率, 并且在一定程度抑制了色散效应.     

一种改进的载波抑制调制光毫米波信号的产生方案

为了克服光纤无线(ROF)系统中色散对光载波抑制(OCS)调制光毫米波信号传输的影响,提出一种改进的OCS调制方案。使用双驱动马赫-曾德尔调制器(MZM),通过调整两路输入射频信号相位、基带信号增益和直流偏置电压将2.5Gbit/s数据信号仅调制到(OCS)信号的一个边带上传输。理论分析表明,与传统OCS调制光毫米波信号产生方案相比,本文方案解决了色度色散引起的码元走离问题,大大增加了传输距离。仿真实验结果表明,经过110km光纤传输后信号的眼图仍然十分清晰,在BER=10-10条件下,信号经过20、40和60km光纤传输后的功率代价分别为0.78、1.7和1.9dB。     

色散补偿光子晶体光纤的设计

由于光纤的色散严重限制了高速信号的传输,在长距离数据传输系统中必须得到补偿.本文利用矢量有效折射率方法对光子晶体光纤的色散补偿特性进行了数值模拟.通过模拟,发现了光子晶体光纤包层结构参量与其色散之间的关系,并且通过对包层空气孔节距∧、包层空气孔直径碱包层的空气填充率,等参数的优化,得到了低至-978.34 ps/(km·nm)的色散值,其补偿能力远大于常规色散补偿光纤.     

ROF系统中基于NLCFBG的可调色散补偿方法

在光载无线(ROF)系统中,光纤的色散会导致系统中传输的信号产生畸变,更为严重的是会引起系统输出射频信号的幅度随光纤传输的距离发生周期性的起伏变化,从而严重限制系统的性能。基于非线性啁啾光栅(NLCFBG)的可调色散补偿方法,为克服光载无线系统中光纤色散的影响提供了一个简便、灵活的方案。首先采用计算机仿真对该方案在光载无线系统中进行色散补偿的应用作了全面的分析,然后研究了光栅的群时延抖动对色散补偿性能的影响。研究结果表明,基于非线性啁啾光栅的色散补偿方案能对光载无线系统中双边带调制的射频信号传输进行有效的可调色散补偿,但光栅的群时延抖动会对传输的信号造成一定损伤,需要在光栅的设计、制作过程中进行优化。     

RoF链路中载波相位噪声对矢量信号的影响及抑制

分析了本振信号传输时光纤色散引发的相噪对矢量信号EVM的影响规律,提出了抑制此类EVM恶化的上行RoF链路原理结构。实验结果表明:该结构在35km单模光纤时,可以将色散引起的相噪影响完全抑制;可将65km单模传输时的EVM从10%左右抑制为5%左右。     

色散和非线性效应对拉曼放大器性能的影响

从耦合振幅方程组出发,研究了色散和非线性效应对光纤拉曼放大器性能的影响。通过系统仿真,得到色散参量的变化对拉曼放大器的性能影响较大,而非线性系数对其影响较小。还仿真了采用不同光纤作为传输媒质时拉曼放大器的性能,并与传统方法的仿真进行了比较。结果表明:当仿真距离较短时,两种仿真方法的结果基本符合。但是,当仿真距离较长时,结果出现显著偏差。采用G.653光纤作为传输媒质,两种仿真方法的结果偏差较小;而采用G.652光纤,结果偏差较大。     

一种改进的基于相位调制器产生毫米波的单边带调制ROF系统

本文利用单边带调制技术和光相位调制器,设计了一种改进的毫米波光纤传输系统。在中心站采用光相位调制器并结合滤波的方法产生频差为毫米波的载波抑制双边带光信号,利用滤波器将上、下边带光信号分离,分别用作下行链路和上行链路的光载波,上、下行的数据信号均采用单边带调制技术调制到光载波上。分析了系统光纤传输色散,进行了系统的数据传输仿真实验。分析和仿真结果表明,该系统能有效的降低光纤色散对毫米波信号的衰落。同时该系统具有中心站和基站的配置简单,性能稳定,节省了频带资源等优点。     

OptiSystem在光纤通信课堂教学中的应用——以光纤传输特性为例

为了提高学生的学习兴趣,帮助学生理解、掌握知识点,提升光纤通信课程的教学效果,将OptiSystem软件引入光纤通信课堂教学。该文以光纤传输特性部分的教学内容为例,针对光纤的损耗、色散和非线性效应三项光纤的传输特性,搭建OptiSystem仿真模型,演示光纤的传输特性对光纤中传输信号的影响,进而分析对光纤通信系统性能的影响。通过仿真演示,使学生更直观地理解光信号在光纤中传输时的时域、频域变化特征,掌握光纤传输特性对光纤通信系统的影响机理。     

基于单边带调制技术的数据中心光互连性能分析

面向数据中心短距光互连传输的强度调制与直接检测(intensity modulation and direct detection, IM-DD)技术,在光纤低损耗窗口C波段传输时,色散效应将引入严重的频率选择性功率衰退问题。从IM-DD系统色散损伤理论分析入手,阐述了利用单边带(single side band, SSB)调制技术实现高色散鲁棒性传输的机理,并对系统设计的关键问题进行了讨论与综述,包括4种SSB信号的生成方式、2类信号调制格式和2种提取SSB信号线性映射项的数字信号处理(digital signal processing, DSP)算法。通过搭建SSB系统仿真分析平台,对信号生成方式、调制格式、DSP算法进行了对比与评价。通过对SSB调制光互连传输系统的理论与技术研究分析、关键参数讨论,将为实际高色散鲁棒性短距光互连系统的设计和评估提供指导。     

啁啾光纤光栅色散补偿技术的应用研究

本文首先简要分析了光纤的色散和色散补偿原理,介绍了啁啾光纤光栅用于色散补偿的方法;对采用啁啾光纤光栅进行色散补偿的40Gbps光纤传输系统进行仿真,结果表明啁啾光纤光栅更适合用于色散补偿。     

基于混沌加密60 GHz LDPC-OFDM-ROF传输系统性能

研究并实验验证基于低密度奇偶效验码(LDPC)和Logistic混沌加密技术提高正交频分复用(OFDM)信号在60 GHz光载无线通信(ROF)系统中的传输性能以及实现系统加密性。采用非规则长LDPC纠错编码用于降低光纤链路中的色散效应,利用Logistic序列对初始条件的敏感特性作为密钥,在物理层实现对OFDM-ROF系统数据进行加密传输。研究结果表明:2.5 Gb/s 64-QAM数据在下行链路传输了30 km标准单模光纤(SSMF),当误码率(BER)为1×10~(-3)时,LDPC编码接收机灵敏度至少提高10 d B;解调端没有Logistic密钥,可得到误码星座图,验证了其加密性以及其较强的纠错能力和抗色散能力。     

基于光载无线电技术的超宽带脉冲信号产生方法

提出了一种利用光纤色散特性产生超宽带脉冲信号的光学方法.对12.5G b/s伪随机序列的传输特性进行了仿真,结果表明:高斯脉冲通过光纤传输系统后,时域上获得的脉冲信号接近于FCC的超宽带脉冲波形模板,频域上获得的信号频谱接近于FCC的频谱规范.     

宽带高阶OFDM调制解调的软件无线电研究

针对IEEE802.11a标准中OFDM调制解调原理,结合软件无线电的思想,在Matlab/Simulink的环境下,用SystemGenerator进行64QAM-OFDM部分调制解调模块的设计与实现.设计中采用了64QAM对数据符号进行调制,可以有效提高系统的频带利用率.仿真结果表明,所设计的64QAM-OFDM系统模型具有较高的可靠性.     

DWDM系统传输容量分析

采用波分复用技术和光纤放大器是增加光纤系统传输容量的有效方法.本文对1.55μm波长用普通单模光纤和多级光纤放大器的波分复用系统,由色散补偿光纤补偿单模光纤色散,通过保持光纤放大器的输出功率小于饱和功率来限制光纤放大器的非线性和光纤的非线性效应.对波分复用系统中波道间串话和信噪比进行了分析和计算,得到了在波道间距和光滤波器带宽优化选择时的波道间串话和信噪比随复用波道数及级联光纤放大器数的关系曲线,并计算得到每个波道信号速率为10Gb/s的密集波分复用系统的传输容量.     

大有效面积环型单模光纤的色散特性

针对两种大有效面积环型单模光纤模型,提出了计算其波导色散的一种新方法,详细分析了几何参数和光学参数对基模传输时波导色散特性的影响.研究结果发现,通过适当调整参数,在保持大的有效面积情况下可以获得较好的色散平坦特性.在1 500～1 620 nm范围内,设计了一个具有总色散小于0.07 ps/(nm·km),色散斜率小于0.004 ps/(nm2·km),同时有效面积大于113 μm2的色散平坦光纤.     

单边带光载LDPC-OFDM系统的传输性能

对LDPC-OFDM信号在单边带光调制系统中的传输性能进行研究,介绍OFDM单边带调制系统原理,建立FDM单边带调制系统的仿真系统,仿真、分析并比较原始OFDM信号和LDPC-OFDM信号在单边带调制系统中的误码性能和星座图.研究结果表明:在传输距离相同的条件下,LDPC-OFDM信号的误码性能比原始OFDM信号的误码性能好;LDPC编码具有较强的纠错能力,前向纠错编码技术的使用弥补了光纤链路中色散对传输信号质量的影响;在OFDM信号的基础上采用LDPC编码能获得较好的编码性能增益.     

铌酸锂光电调制器啁啾特性对光通信系统 传输性能的影响

在光纤传输系统中,调制器的啁啾特性是衡量调制器性能的重要因素之一.结合色散补偿光纤和后置光放大技术,利用Optisystem仿真软件搭建了一个完整的光纤传输链路,深入研究了铌酸锂调制器的啁啾特性对系统传输性能的影响.通过对不同啁啾系数下Q因子和眼图等参数的比较分析,得出在啁啾系数为0.60时,Q值为27 dB,光纤传输性能最佳.通过讨论色散补偿技术和光放大技术对系统传输性能的影响,得出在色散补偿光纤和光放大器共同作用下,在啁啾系数为0.60时,Q因子最大,误码率最低,眼图清晰,传输性能最佳.因此,研究铌酸锂电光调制技术对提高光纤通信传输性能有重要的意义.     

光纤中脉冲传输的稳定性数值分析

光脉冲在光纤中传输的稳定性是光通信及其相关领域的一个关键问题.针对包含高阶色散的光脉冲传输方程,通过数值方法分析了其稳态的稳定性,得出了稳定性条件,给出了部分仿真实验结果.研究结果表明,若考虑光纤的损耗以及高阶色散因素,其稳定性范围逐渐变小.     

光纤色散对光纤传输性能的影响:综述

光纤色散所带来的负面影响包括脉冲干扰、时间延迟,能量衰减等.这些因素会增加传输过程中的比特差错率.基于在不同环境中对比特差错率的研究,色散对单模光纤的影响要强于对位移光纤的影响.光纤传输长度的不同导致影响衰减的因素也不同.对于短距离传输,色散对衰减的影响占主导地位,而对于长距离传输,热噪声对衰减的影响占主导地位.仿真展示了单模光纤和位移光纤在不同色散环境中的特性.