一、WDM系统中的光纤非线性效应及其对系统的影响（论文文献综述）
覃禹让[1]（2021）在《高速光WDM系统中的非线性效应及其补偿》文中研究指明随着互联网和新兴产业的喷涌而出,通信网络逐渐进入到了流量大爆炸的时代,大数据、云计算、在线教育、网络直播等各种各样的互联网应用对网络带宽的需求在快速增长。数据传输方面对传输速率、传输距离、传输带宽展现了更高的需求,在高速传输的条件下,不可避免地将受到更严重地非线性效应的影响,如何更高效地完成对传输损伤的补偿显得尤为重要。而波分复用系统（WDM）是应用最广泛的传输系统之一,其能够提高信道容量和带宽的特性,也恰恰满足了新一代光通信数据传输需求。本论文重点研究了相干光WDM系统中非线性效应的估计模型、用于非线性补偿的数字反向传输算法和能够提高信道容量和频谱效率的概率整形技术。提出了一种简化的非线性效应估计模型、改良的自适应数字反向传输算法和概率整形与反向传输算法的融合方案。论文的主要工作内容和创新点如下:（1）研究了相干光WDM系统的概念和理论模型,重点研究了相干光WDM系统中的非线性效应,提出了相干光WDM系统的简化噪声估计模型,该方案创新点为大大简化了非线性噪声的计算复杂度,仿真研究了常规光WDM系统与弹性光WDM两种系统中噪声的估计效果,研究结果表明该简化噪声模型在简化了复杂度的同时也很好地对系统中的噪声进行估计。（2）研究了用于非线性损伤补偿的数字反向传输算法,提出了基于二分的自适应数字反向传输搜索方案,该方案的创新点是在未知传输链路参数的情况下,能够通过二分搜索的方式计算出最佳的非线性参数,并大大减少补偿的计算复杂度。仿真对传统DBP算法与所提出的算法进行了对比分析,研究结果表明,所提出的算法可在未知传输链路参数的情况下对传输损伤进行补偿,相对于传统方式有良好的补偿效果,计算复杂度大大降低。（3）研究了概率整形的基本原理,提出了一种基于概率整形和数字反向传输算法的联合补偿方案,该方案创新点在于通过两者的融合补偿,能够在提高传输的信道容量的同时也具有良好的补偿效果。仿真研究了联合补偿方案的传输性能及其影响因子,研究结果表明,在选取合适的参数条件下,该补偿方案能够在接近传输的互信息极限的条件下,同时有着良好的传输性能。
赵岩[2]（2021）在《基于机器学习的相干光通信系统性能监测与损伤补偿技术研究》文中认为物联网、云计算和大数据等新兴业务的高速增长推动着光网络向具备高速长距离传输且精细化处理的大容量动态光网络方向演进。为满足繁杂多样的业务需求,光网络需通过实时感知光物理层链路质量且动态调度调制格式等网络资源来建立高谱效和高可靠的光连接,然而动态多变的光连接极大加剧了光网络的复杂性,导致需以较高的复杂度才能有效监测以光信噪比（Optical Signal to Noise Ratio,OSNR）为代表的物理层参数。高波特率、高阶调制格式和波分复用（Wavelength Division Multiplexing,WDM）等高速大容量传输使能技术显着地提升了光网络容量,但高入纤功率导致的显着光纤非线性效应成为限制大容量长距离网络性能的关键性因素之一。现有数字信号处理算法虽然能够有效地补偿光纤非线性损伤,但依旧存在着因计算复杂度过高而难以实际应用的局限性。高波特率传输需采用大带宽高采样率数模转换器（Digital Analog Converter,DAC）,技术难度大且实现成本高。因此,本文针对相干光通信系统中物理层参数监测方案复杂度过高、光纤非线性补偿算法有效性与复杂度相互制约及高波特率传输系统实现代价大等问题,展开了深入的研究,主要研究工作及创新点如下。1、针对现有调制格式识别方案中低复杂度与光纤非线性损伤容忍性难以兼得的问题,本文提出了一种基于随机森林的低复杂度且非线性容忍的调制格式识别方案。得益于简单的二叉树结构以及决策树集成实现的群体智能,随机森林算法可以在显着降低计算复杂度的同时有效克服光纤非线性损伤对调制格式特征分布的不利影响。16 GBaud偏振复用-4/8/16/32/64星座正交幅度调制（Polarization Multiplexing-4/8/16/32/64 Quadrature Amplitude Modulation,PM-4/8/16/32/64QAM）三波长WDM相干光通信系统仿真结果表明,PM-4QAM、PM-8/16QAM和PM-32/64QAM调制格式下当入纤功率分别高达12、7和6 dBm,即比最佳入纤功率大11、6和5 dB时,所提方案仍可保持100%的识别准确率,而且仅需30棵深度为5的决策树,计算复杂度相比于性能相当的深度神经网络算法至少降低了一个数量级。此外,进一步在16 GBaud PM-4/16/32QAM三波长WDM离线实验系统中验证了仿真训练过程所得调制格式识别模型的有效性,实验结果表明在比最佳入纤功率至少大4 dB的情况下该模型仍可实现100%的识别准确率。2、OSNR与调制格式的联合监测有利于在相干接收机中实现成本有效的链路质量诊断及调制格式自适应数字信号处理,但现有联合监测方案大都存在计算复杂度过高的问题。针对该问题,本文提出了一种基于随机森林的低复杂度OSNR估计与调制格式识别联合监测方案。随机森林中集成的众多决策树仅需执行少量计算复杂度低的比较运算,不仅能够以并行模式运行,而且决策树间的群体投票策略和平均策略可有效保证监测精度。16 GBaud PM-4/8/16/32/64QAM系统仿真结果表明,所提联合监测方案中OSNR的平均估计误差均值分别为0.24、0.29、0.31、0.38和0.66 dB,而且当OSNR低至5.12、7.45、10.74、15.15和 1 8.22 dB时,即比软判决前向纠错（Soft Decision Forward Error Correction,SD-FEC）门限至少小1.5 dB情况下,所提联合监测方案的调制格式识别准确率仍可保持在100%。相比于需耗费数以千计乘法运算的支持向量机等算法,所提联合监测方案可在实现性能相当甚至更优的前提下将计算复杂度降低一个数量级以上。与此同时,16 GBaud PM-4/16/32QAM离线实验结果表明,不仅OSNR估计误差小于支持向量机和深度神经网络等算法,而且在低于SD-FEC门限时调制格式识别准确率依旧可保持在100%。3、深度神经网络与微扰法的结合可有效实现与系统参数无关的光纤非线性损伤补偿,然而深度神经网络的无记忆前馈式结构使其依旧面临着非线性损伤补偿性能和计算复杂度相互制约的矛盾。针对上述难题,本文提出了一种基于简单循环神经网络的低复杂度光纤非线性损伤补偿方案。该方案通过利用循环神经网络的时间记忆性,显着降低了均衡过程所需的可反映光纤非线性损伤特征的“三重积”数量。而且,相比于已有基于深度全连接神经网络的方案,所提方案的计算复杂度降低一半左右,训练复杂度可降低一倍以上。三波长16GBaud PM-16QAM相干传输离线实验结果表明,所提方案可将最佳入纤功率提升1dB,Q值提升0.49dB。30 GBaud PM-16QAM仿真结果表明,相比于仅线性损伤补偿情况,单波长和三波长WDM系统下所提方案可将最佳入纤功率提升1 dB,Q值分别提升0.59dB和0.38dB,在硬判决前向纠错（Hard Decision Forward Error Correction,HD-FEC）门限下最大传输距离可分别提升270 km和210 km。4、为突破高成本的高采样率大带宽DAC对高波特率/Tbps级相干光传输系统实现的限制,本文设计了一种基于模拟子载波复用（Analog Subcarrier Multiplexing,ASCM）的单通道 1 Tbps相干光传输系统实施方案。该方案在保持子载波复用系统所具有的光纤非线性容忍性增强等优势的同时,可显着降低对DAC器件采样率和带宽要求。同时,结合K近邻（K-Nearest Neighbor,KNN）算法对非线性损伤进行抑制,进一步提升了系统性能。16 × 8 GBaud PM-16QAM ASCM系统仿真结果表明,相比于128GBaud PM-16QAM单载波系统,ASCM系统可将最佳入纤功率提升1dB,Q值提升2.02 dB,而且在KNN算法的均衡下,Q值还可以进一步提升0.46dB。在HD-FEC和SD-FEC门限下,ASCM系统最大传输距离可分别增加800km和900km。经KNN均衡后,HD-FEC门限下单载波和ASCM系统的最大传输距离可再增加200 km。
于超[3]（2021）在《全光OFDM系统中的光学传输损伤及其抑制》文中指出正交频分复用系统（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。
张婉婷[4]（2021）在《基于机器学习的光纤非线性均衡技术研究》文中指出随着互联网应用的发展,网络容量的需求也在迅速增长,发展高速大容量的光纤通信系统迫在眉睫。但是高传输速率、大信道容量和长距离传输的研究却受到两种因素的限制:线性损伤,包括光纤损耗、色散、偏振模色散;非线性损伤,包括自相位调制、交叉相位调制、四波混频等。在长距离传输系统中,光纤非线性是限制信道容量和传输距离的重要因素之一,因此光纤非线性均衡技术在光纤传输中具有重要的现实意义。为了补偿光纤非线性效应,实现高速大容量光纤通信,有必要在数字相干接收机中引入非线性补偿（NLC）数字信号处理（DSP）算法。近年来,一些NLC算法需要过多的信号处理资源和传输系统的准确参数信息,在降低复杂度方面很难取得突破。因此,高效率、低复杂度的DSP算法是提升光纤通信系统传输速率、信道容量、传输距离的关键。这引发人们对机器学习在光纤通信中的应用的极大关注。机器学习算法通过从接收到的数据符号自身学习来均衡非线性,不需要提前知道具体的光纤传输链路参数等情况,且大大降低了算法复杂度。由于机器学习算法不涉及光纤链路的细节,因此可以普遍应用于所有光纤通信链路,包括短距离、长距离、海底等。本文主要研究基于机器学习的光纤非线性均衡技术。首先研究了改进的神经网络（NN）的非线性均衡性能,将迁移学习（TL）应用在单通道、多通道系统中,使神经网络均衡器大大降低训练开销及成本。之后针对概率整形（PS）系统对非线性的敏感性,提出了利用神经网络、迁移学习在概率整形系统中对非线性效应的均衡,并证明该方案补偿了收发器和光纤传输非线性的综合影响。最后,我们提出并实验验证了一个简化的TL-NN-NLC模型,该模型采用贡献较大的信道内干扰项作为输入。神经网络的输入是有贡献的符号和非线性积项,非线性积利用非线性扰动系数和设置好的窗口大小来选择。同时,我们结合迁移学习算法将训练好的神经网络参数应用到不同发射功率的测试数据集上,加速重构。
白靖[5]（2020）在《海底开放光缆系统传输建模与仿真研究》文中研究指明近年来,大数据时代的到来带动了通信数据爆发式地增长,为承担传输全球国际间通信97%以上数据流量的海底光缆通信系统提供了广阔的发展空间。随着相干光学检测和高速数字信号处理技术的出现及发展,为适应国际通信数据流量的爆炸式增长,海底光缆系统中应用到的光纤传输技术也在不断升级,而且海缆系统的链路终端设备的技术周期越来越短。为了在价格,性能和功能等方面达到更优的效果,系统运营商以及建造厂家越来越倾向于使用海底开放光缆系统,即岸站设备与海底链路部分解耦和的系统设计方案。与传统集成式的海底光缆系统相比,海底开放光缆系统中岸站设备可由不同厂商接入,此时海底链路的利用率大大提高,但是共用同一光纤对进行传输的光波,存在调制格式、功率等参数配置不同的情况。因此,对调制格式和功率各异信道的海底开放光缆系统共纤传输性能进行关联式建模和精确评估显得尤为重要。本论文针对当前海底开放光缆系统中岸站与海底链路解耦和条件下的传输建模和性能评估问题,建立出相干海底开放光缆系统中调制格式关联式传输性能评估方法;然后提出面向海底观测网络等新型应用场景下的非相干单端色散补偿传输方案。围绕上述两点,论文的主要工作包括:一、分析了海底开放光缆系统的传输场景和建模需求,建立了海底开放光缆系统的传输模型及系统架构。二、针对海底开放光缆系统中调制格式、功率各异下的传输性能评估问题,建立了调制格式关联的非线性噪声评估模型。与调制格式非关联的非线性噪声高斯模型进行对比,结果表明开放海缆系统性能评估过程中考虑调制格式的影响时,系统的预测容量会明显提升。对于输入功率为0dBm,长度为10000km,SLTE采用的调制格式分别为QPSK和16QAM时,调制格式关联式模型预测得到的链路OSNR比GN模型得到的大1.1dB。三、针对水下信息组网等高可靠、低功耗、小业务量非相干传输需求,提出了仅在干端进行色散补偿的长距海底传输方式,拟合出基于脉冲展宽因子的适用于干端色散补偿的非线性传输性能评估方法并进行了仿真验证。仿真结果表明:评估模型与仿真结果差异小于0.5dB,在不同链路参数条件下具有较好的一致性。对海底无色散管理链路的非相干传输设计提供了可行方案。
郑强[6]（2020）在《相干光通信中光纤非线性效应的理论模型及补偿算法的研究》文中研究指明光纤非线性效应是制约光纤通信系统容量进一步提升的关键因素之一,随着全球通信业务的海量增长,现有光纤通信系统的容量已经接近非线性香农极限,研究如何克服光纤通信系统中非线性效应的影响,突破非线性香农极限具有重要意义。光纤非线性效应理论模型和补偿方法的研究也一直是光纤通信系统中的研究热点和难点,而现有的非线性效应理论模型还存在不够全面的问题,现有的非线性效应补偿方法则需要进一步提高性能、降低复杂度。基于以上背景,本论文研究了两种重要的相干光纤通信系统—双向拉曼超长跨距系统和波分复用（WDM,wavelength division multiplexing）系统中非线性效应的理论模型及补偿算法,提出了两种非线性效应理论模型,并基于理论模型的分析结果提出了三种补偿算法,主要研究内容和成果包括:（1）建立了双向拉曼超长跨距系统中光纤非线性效应的理论模型。该理论模型除了考虑信号自身的非线性效应以外,还考虑了信号与噪声在非线性效应的作用下产生的非线性信号-噪声相互作用（NSNI,nonlinear signal-noise interaction）。该模型可以较为快速、精确地计算双向拉曼超长跨距系统中非线性干扰的功率,一定程度上弥补了现有的模型不太适用于双向拉曼超长跨距系统的缺陷。（2）基于上述理论模型,提出了双向拉曼超长跨距系统中一种非线性前补和后补结合的非线性补偿算法,该补偿算法能在一种程度上减少系统中噪声和信号在非线性效应下的相互作用,抑制系统中的一部分NSNI,提高非线性补偿的效果。仿真和实验结果表明该方法能够有效地抑制双向拉曼超长跨距系统中的NSNI,在不增加计算复杂度的情况下,非线性补偿的性能比数字背向传播（DBP,digital back-propagation）算法提高1 dB以上。（3）研究了WDM系统中的光纤非线性效应对信号的影响,提出了一种能够较为全面地分析系统中非线性效应对信号影响形式的非线性效应分析模型。该分析模型可以分析系统中非线性效应对信号的影响形式,从而有针对性地制定相应的非线性效应补偿方法,提高非线性补偿的性能。（4）基于非线性效应分析模型对WDM系统分析的结果,提出了一种联合补偿算法抑制WDM系统中的交叉相位调制（XPM,cross-phase modulation）。该联合补偿算法先采用非线性前补的方法使非线性效应对信号的影响形式更偏向于易于补偿的非线性相位噪声,然后采用相位恢复算法对非线性相位噪声进行补偿,最终抑制系统中的XPM。该联合补偿算法在11个信道1000 km的传输仿真中能够提高信号的信噪比（SNR,signal-to-noise ratio）约0.4 dB,与其它电域XPM盲补偿方法的性能相当,但是本论文的方法无需其它信道的信息,算法更简单且易于实现。（5）提出了一种基于改进的判决导向递归最小二乘（DD-RLS,decision directed recursive least square）算法的非线性相位噪声追踪算法。改进后的DD-RLS算法具有更快的收敛速度,更好的噪声容忍度和更好的非线性相位噪声追踪性能,在与（4）中的非线性前补结合后可以有效地抑制XPM。在11个信道1000 km的传输仿真中,该方法可以提高信号的Q2值0.8 dB。该方法的增益要优于已有的非线性相位噪声补偿算法,而且计算复杂度也低于同类算法。
周雯静[7]（2019）在《通过光学相位共轭抑制光纤通信非线性效应的性能研究》文中指出伴随着光纤通信的飞速发展,传输距离远、传输速率高、传输带宽大的光纤通信系统迫切地被人们需要,但光传输中光纤色散以及非线性效应等因素的存在又阻碍了人们朝着更远、更高、更快的目标前进,因此抑制光传输中光纤的色散以及非线性效应尤为重要。光学相位共轭（OPC）不仅理论上可以完全抑制光传输中光纤的非线性损伤,还可以补偿光纤的偶阶色散,并且在光传输中因不存在光电-电光的相互转换而减少能量损失,从而被人们广泛关注。本文从麦克斯韦方程组出发,通过麦克斯韦方程组求解出波动方程,再由波动方程详细地推导出非线性薛定谔方程,然后利用非线性薛定谔方程解释OPC对光纤非线性效应的抑制原理,并针对OPC模型的结构,详细地研究了四波混频效应（FWM）的转换效率。首先从理论上推导了FWM转换效率的表达式,并利用表达式找出影响FWM转换效率的关键因素;然后通过仿真软件建立FWM仿真平台并模拟FWM过程,仿真了不同条件因素下的FWM最大转换效率;最后搭建FWM实验平台并验证仿真结果。基于OPC对光纤通信系统非线性效应的抑制,本论文分别研究了OPC对单信道光纤通信系统以及WDM光纤通信系统非线性效应的不同抑制程度。首先通过公式推导得到添加OPC模块后单信道QPSK光纤通信系统的SNR,并计算理论Q值。然后针对单信道QPSK光纤通信系统,进行了传输速率为10Gbit/s,传输距离为50km的实验,实验结果与理论结果基本吻合,证明了OPC能够有效地抑制光纤非线性效应,提升系统性能。最后通过仿真软件搭建仿真系统,从入纤光功率、传输速率、传输距离以及调制格式等方面,研究了OPC对单信道以及WDM光纤通信系统非线性效应的抑制,仿真结果表明添加OPC模块后的系统不仅接收端信号质量得到提高,最大输入光功率阈值也得到了提高。
许悦[8]（2018）在《基于CO-OFDM的WDM系统四波混频噪声理论及仿真研究》文中认为为了进一步提高光纤通信的容量和频谱效率,以应对爆炸式日益增长的数据业务要求,基于相干探测的正交频分复用（CO-OFDM）的波分复用（WDM）系统受到了广泛的关注。此类系统对实现“太比特以太网”有重要意义。由于基于CO-OFDM的WDM系统相对较窄的子信道间隔和较多的子信道数,光纤中的非线性效应特别是四波混频（FWM）对此类系统影响会比较严重,理论研究和仿真评估这些非线性效应的对系统性能的影响程度对此类系统的优化设计有重要意义。本文主要围绕OFDM的循环前缀、色散管理方案以及入射光偏振状态来对CO-OFDM的WDM系统进行非线性容限的理论与仿真研究。具体的工作内容如下:1、介绍OFDM和WDM的原理及优势,描述色散管理对非线性效应的抑制作用。将OFDM与单载波传输系统在不同影响下进行比较,充分显示了OFDM的优势并对其非线性进行研究。2、由于CO-OFDM系统性能更好,非线性效应以FWM为主,本文主要研究以FWM为主的非线性效应对CO-OFDM的影响。将单信道下功率预加重技术与WDM下载波填充算法进行比较。模拟得知WDM的性能较优,为进一步研究CO-OFDM的WDM系统奠定基础。3、基于OptiSystem和Matlab,搭建CO-OFDM的WDM系统,采用非线性分离模型控制FWM噪声的加入。仿真了FWM在不同长度的循环前缀下对系统的影响,得出其长度最佳值为最大时延扩展。在不同传输速率,复用间隔和信道数下研究FWM对系统的影响和系统的非线性容限,凸显新型光纤链路的优势。为了进一步研究偏振态的作用,在原基础上搭建不同色散补偿链路,来研究以FWM为主的非线性效应对系统的影响。
张培育[9]（2018）在《相干光通信系统中光纤非线性条件下的光信噪比监测技术研究》文中认为随着互联网科技的兴起,人类社会对网络流量的需求迅猛增长,光纤通信系统作为信息传输的主要媒介,为了满足人类海量信息的需求,将朝着高速率、大容量、动态可重构方向发展。这也是新一代光纤通信系统的发展目标。为了保证信息在光纤通信系统中传输的可靠性,实现光性能监测是十分必要的。OSNR是最重要的光性能监测参数之一,它直接影响着系统接收端的误码率。众所周知,对于OSNR监测技术的研究已取得初步成果。传统OSNR监测采用的是带外线性插值技术,通过带外噪声的水平估计带内噪声的水平。随着光纤通信系统的发展,光频谱效率逐渐提高,信道间隔越来越窄,使得线性插值技术失效,OSNR监测技术不得不朝向带内发展。随着相干接收机和数字信号处理技术的到来,基于高阶统计矩的OSNR监测技术被提出,大大降低了 OSNR监测成本和监测误差。然而,随着光纤通信系统在国际间应用,跨海洋长距离的传输要求系统发射机的发射功率更大,以弥补光纤传输链路带来的损耗,而这付出的代价是光纤非线性效应明显提高。光纤非线性效应会导致光信号的非线性畸变,给整个系统引入非线性噪声,影响系统的可靠和稳定传输。在光纤非线性条件下,传统的OSNR监测技术都不再适用,因此,研究出一种光纤通信系统非线性条件下的OSNR监测技术是亟待解决的问题。本论文对OSNR监测技术的发展进行了详细的介绍和分析,并围绕相干光通信系统中光纤非线性条件下的OSNR监测技术进行了相关研究,提出了一种基于信号幅度相关函数的方法实现光纤非线性影响下的OSNR监测,并进行了仿真验证,设计出了合理的实验方案。总的来说,主要完成的工作和创新点如下:（1）研究了光通信系统中常见的OSNR监测技术,例如:基于偏振的技术、基于延时抽头采样的技术、基于滤波器的技术、高阶统计矩法、差分导频辅助法、基于相关函数的方法等。并对这些技术进行了性能分析;（2）研究了光纤非线性效应对OSNR的影响机制,以及利用非线性GN模型监测系统OSNR的原理,并分析了该方法的缺点;（3）研究了 PM-QPSK-Nyquist-WDM系统在非线性条件下的OSNR监测,提出了一种基于信号幅度相关函数的OSNR监测技术,并与高阶统计矩的方法进行比较分析。该监测技术大大降低了 OSNR监测误差,且监测误差不超过1.28dB;
晁玉玲[10]（2014）在《超100G光纤传输系统高PAPR抑制等关键技术研究》文中研究说明随着云计算、物联网、移动互联网、FTTx等高速宽带网络及业务的迅速发展,人们对带宽资源的需求日益增长,尤其伴随着3G业务的全面普及和新兴4G业务的逐步推广,传送网的带宽压力越来越大,带宽资源紧缺已经成为限制网络发展的关键瓶颈。随着技术的发展,100Gbps骨干网已经开始部署,但仅能满足未来五年内的带宽需求。因此,超100Gbps高速传输技术成为未来大容量传输的研究热点。本文在480Gbps PM-CO-OFDM系统方案下进行了高PAPR问题的分析及解决,在1.2Tbps Nyquist WDM系统方案下进行了Nyquist整形滤波和去滤波、光纤非线性损伤算法的研究。本文所开展的主要研究工作如下：1.详细分析了CO-OFDM系统中,PAPR的产生原因及其对480Gbps PM-16QAM-CO-OFDM系统非线性容忍度性能的限制问题,并且在充分对比各种降PAPR方法原理及优缺点的基础上,提出了种基于正交分组-相位旋转的低复杂度降PAPR算法,并在480Gbps PM-16APSK-OFDM相干光传输系统下进行了仿真验证。仿真结果表明,正交分组-相位旋转法与同分组条件下的SLM算法都能使系统最优入纤光功率改进1dB,但是复杂度仅为SLM算法的1/8。2.研究了1.2Tbps PM-DQPSK Nyquist WDM系统方案,针对该系统涉及的Nyquist滤波整形及强滤波和光纤非线性补偿两类关键技术,详细分析了各种实现方案的优缺点和适用场景。针对光域X型抗混叠滤波器必须通过第三个MZI进行交叉复用的问题进行了改进,设计了双MZI级联完成奇偶子载波交叉复用的光滤波器并予以仿真验证。仿真结果表明,双MZI级联光滤波器在与强滤波损伤补偿算法配合的下,能够有效实现Nyquist滤波整形。3.仿真和实验研究了1.2Tbps PM-DQPSK N-WDM系统方案可行性。重点对比分析了不同强滤波和光纤非线性损伤补偿算法下系统性能。同时,针对长距离传输情况下,光纤损耗与光纤非线性效应之间相互影响的问题,进行了详细分析和实验验证。
二、WDM系统中的光纤非线性效应及其对系统的影响（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、WDM系统中的光纤非线性效应及其对系统的影响（论文提纲范文）
（1）高速光WDM系统中的非线性效应及其补偿（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光波分复用系统 |
| 1.2.2 数字反向传输算法 |
| 1.2.3 概率整形技术 |
| 1.3 论文的主要工作内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第二章 相干光WDM通信系统 |
| 2.1 相干光通信系统概述 |
| 2.2 相干光系统理论模型 |
| 2.2.1 光发射机 |
| 2.2.2 光纤信道 |
| 2.2.3 光接收机 |
| 2.3 相干光通信系统的DSP算法原理 |
| 2.3.1 频偏估计 |
| 2.3.2 相偏估计 |
| 2.3.3 时钟提取和同步 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 相干光WDM传输系统的非线性效应及噪声估计模型 |
| 3.1 光通信的非线性效应 |
| 3.1.1 受激布里渊散射和受激拉曼散射 |
| 3.1.2 自相位调制和交叉相位调制 |
| 3.1.3 四波混频 |
| 3.2 非线性效应理论推导 |
| 3.2.1 波动方程 |
| 3.2.2 亥姆赫兹方程推导 |
| 3.3 相干光WDM系统中非线性噪声的估计模型 |
| 3.3.1 非线性效应的微扰分析 |
| 3.3.2 非线性效应噪声模型 |
| 3.3.3 相干光WDM系统非线性效应的仿真分析 |
| 3.3.4 非线性噪声的主要成分 |
| 3.3.5 弹性光WDM系统非线性效应的仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 相干光传输系统传输补偿算法 |
| 4.1 非线性薛定谔方程及其分布傅里叶数值解法 |
| 4.2 非线性薛定谔方程求解的仿真分析 |
| 4.3 基于数字反向传输算法的非线性补偿 |
| 4.3.1 数字反向传输算法理论 |
| 4.3.2 DBP及有关分布傅里叶计算方法 |
| 4.3.3 DBP补偿算法仿真结果分析 |
| 4.4 基于二分搜索的改进DBP补偿方案 |
| 4.4.1 改良DBP算法原理 |
| 4.4.2 代价函数的设计 |
| 4.4.3 基于二分的搜索算法 |
| 4.4.4 性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 概率整形与数字反向传输算法的联合补偿方案 |
| 5.1 概率整形技术 |
| 5.1.1 研究的必要性 |
| 5.1.2 概率整形原理分析 |
| 5.1.3 信号分布和映射规则 |
| 5.2 常规恒等量分布匹配 |
| 5.2.1 算法原理 |
| 5.2.2 应用CCDM的光通信系统 |
| 5.2.3 CCDM仿真分析 |
| 5.3 概率整形和数字反向传输算法联合补偿仿真 |
| 5.3.1 联合补偿方案设计 |
| 5.3.2 联合补偿性能分析 |
| 5.3.3 不同步长大小下传输性能分析 |
| 5.3.4 不同光纤跨段大小下传输性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（2）基于机器学习的相干光通信系统性能监测与损伤补偿技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大容量动态光网络的发展趋势和研究意义 |
| 1.2 光性能监测与光纤非线性损伤抑制技术的研究现状和技术难题 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 技术难题 |
| 1.3 论文的主要研究内容和结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 低复杂度且非线性容忍的调制格式识别方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于随机森林的调制格式识别方案设计 |
| 2.2.1 基于随机森林的调制格式识别方案原理 |
| 2.2.2 随机森林算法的训练过程 |
| 2.2.3 复杂度对比分析 |
| 2.3 仿真验证和性能分析 |
| 2.3.1 三波长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 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 低复杂度的OSNR估计与调制格式识别联合监测方案设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于随机森林的低复杂度ONSR估计与调制格式识别联合监测方案设计 |
| 3.2.1 基于随机森林的低复杂度ONSR估计与调制格式识别联合监测方案原理 |
| 3.2.2 分类随机森林和回归随机森林在训练方面的区别 |
| 3.2.3 复杂度对比分析 |
| 3.3 仿真验证和性能分析 |
| 3.2.1 16GBaud PM-MQAM相干光通信系统仿真模型 |
| 3.2.2 仿真结果及性能分析 |
| 3.4 离线实验验证和性能分析 |
| 3.4.1 离线实验平台 |
| 3.4.2 离线实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于简单循环神经网络的低复杂度光纤非线性补偿方案研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于简单循环神经网络的低复杂度光纤非线性补偿方案设计 |
| 4.2.1 基于SRNN的低复杂度光纤非线性补偿方案原理 |
| 4.2.2 算法计算复杂度对比分析 |
| 4.3 仿真验证和性能分析 |
| 4.3.1 仿真模型 |
| 4.3.2 仿真结果及性能分析 |
| 4.4 离线实验验证和性能分析 |
| 4.4.1 离线实验平台及关键参数 |
| 4.4.2 离线实验结果及性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于模拟子载波复用的单波长通道1Tbps级系统方案设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于模拟子载波复用的单波长通道1Tbps级系统方案设计 |
| 5.2.1 基于ASCM的单波长通道1Tbps级系统方案原理 |
| 5.2.2 K近邻算法的训练和工作机制 |
| 5.3 仿真验证和性能分析 |
| 5.3.1 仿真条件 |
| 5.3.2 仿真结果及性能分析 |
| 5.4 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 |
（3）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 |
（4）基于机器学习的光纤非线性均衡技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略字表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状及研究意义 |
| 1.2.1 光纤非线性补偿的研究意义 |
| 1.2.2 传统的光纤非线性补偿研究现状 |
| 1.2.3 基于机器学习的光纤非线性补偿研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及结构规划 |
| 第二章 相干光通信系统中的光纤非线性效应概述 |
| 2.1 相干光通信系统 |
| 2.1.1 相干光通信系统结构 |
| 2.1.2 数字信号处理算法 |
| 2.2 光纤链路中的非线性效应 |
| 2.2.1 光传输波动方程 |
| 2.2.2 信道内的非线性效应 |
| 2.2.3 信道间的非线性效应 |
| 2.3 光纤非线性效应的补偿方法 |
| 2.3.1 数字反向传输 |
| 2.3.2 基于Volterra级数非线性均衡器 |
| 2.3.3 光学相位共轭 |
| 2.4 机器学习在光纤非线性补偿中的应用 |
| 2.4.1 机器学习算法概述 |
| 2.4.2 基于机器学习的非线性补偿算法 |
| 2.4.3 基于神经网络非线性均衡的原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 神经网络均衡器及验证 |
| 3.1 基于神经网络均衡器的方案设计 |
| 3.1.1 神经网络非线性均衡器的设计 |
| 3.1.2 单通道下NN非线性均衡性能比较 |
| 3.1.3 多通道NN非线性均衡性能比较 |
| 3.2 基于迁移学习的非线性均衡 |
| 3.2.1 迁移学习的原理 |
| 3.2.2 单通道下不同功率间网络参数的迁移 |
| 3.2.3 基于迁移学习的多通道非线性均衡 |
| 3.3 基于PS相干通信系统的非线性均衡性能分析 |
| 3.3.1 星座概率整形理论概述 |
| 3.3.2 PS系统下TL-NN非线性均衡器方案设计 |
| 3.3.3 实验系统及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 改进的TL-NN-NLC算法及实验验证 |
| 4.1 NN-NLC算法方案 |
| 4.1.1 NN-NLC输入输出特性 |
| 4.1.2 NN-NLC网络结构优化 |
| 4.1.3 NN-NLC输入积简化 |
| 4.2 TL-NN-NLC算法方案分析 |
| 4.2.1 功率迁移方案及改进 |
| 4.2.2 TL-NN-NLC算法复杂度分析 |
| 4.3 实验系统及结果分析 |
| 4.3.1 单通道16QAM系统的实验方案 |
| 4.3.2 算法参数讨论 |
| 4.3.3 实验性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（5）海底开放光缆系统传输建模与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外发展研究现状 |
| 1.2.1 海底开放光缆系统发展现状 |
| 1.2.2 系统传输损伤评估研究现状 |
| 1.3 文章主要内容和安排 |
| 第二章 海底光缆系统传输损伤及仿真基础 |
| 2.1 海缆系统链路传输损伤 |
| 2.1.1 海缆链路线性损伤 |
| 2.1.2 海缆链路非线性损伤 |
| 2.2 链路非线性噪声评估 |
| 2.2.1 光纤非线性表达式 |
| 2.2.2 高斯噪声模型 |
| 2.2.3 增强型高斯噪声模型 |
| 2.2.4 其他模型 |
| 2.3 海缆系统传输性能表示 |
| 2.4 系统仿真基础 |
| 2.4.1 发射机 |
| 2.4.2 光纤链路 |
| 2.4.3 接收机 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 相干开放海缆系统中调制格式关联式传输性能评估 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 调制格式关联的系统非线性性能计算方法 |
| 3.2.1 调制格式相关的信道间非线性噪声 |
| 3.2.2 调制格式相关的信道内非线性噪声 |
| 3.3 系统传输性能评估结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 非相干发射端色散补偿的海缆系统传输性能评估 |
| 4.1 系统介绍 |
| 4.2 系统传输性能评估模型 |
| 4.3 系统仿真验证 |
| 4.3.1 参数设置 |
| 4.3.2 仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
（6）相干光通信中光纤非线性效应的理论模型及补偿算法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光纤非线性效应的理论模型研究现状 |
| 1.3 光纤非线性效应补偿方法研究现状 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.5 本论文的研究内容及结构安排 |
| 2 光纤通信系统中的光纤非线性效应及已有理论模型的分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非线性薛定谔方程及光纤中的非线性效应 |
| 2.3 非线性薛定谔方程的求解方法 |
| 2.4 非线性效应简化的理论模型及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 双向拉曼超长跨距系统中非线性效应理论模型的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤拉曼放大器及其在超长跨距系统中的应用 |
| 3.3 双向拉曼超长跨距系统中的噪声和非线性效应 |
| 3.4 双向拉曼超长跨距系统中的非线性效应理论模型 |
| 3.5 仿真及结果分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 双向拉曼超长跨距系统中非线性效应补偿方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 用于拉曼放大系统的DBP算法 |
| 4.3 基于前补DBP的 NSNI抑制方法 |
| 4.4 双向拉曼超长跨距系统中NSNI效应的抑制实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 WDM系统中光纤非线性效应的分析模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 WDM系统中非线性效应的分析模型 |
| 5.3 对WDM系统中非线性效应的分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 WDM系统中基于联合补偿算法的XPM抑制方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 一种基于非线性前补和接收端相位恢复算法的XPM抑制方法 |
| 6.3 仿真系统的搭建和参数设置 |
| 6.4 仿真结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 WDM系统中基于改进DD-RLS的非线性相位追踪算法 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 自适应均衡及其在补偿非线性相位噪声上的缺陷 |
| 7.3 一种用于非线性相位追踪的改进DD-RLS算法 |
| 7.4 仿真结果分析与讨论 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 全文总结与工作展望 |
| 8.1 本文工作总结 |
| 8.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的论文目录 |
（7）通过光学相位共轭抑制光纤通信非线性效应的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略字表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光学相位共轭研究的背景和历史意义 |
| 1.2 光学相位共轭在光纤通信中的发展历史 |
| 1.3 光学相位共轭的研究现状及应用 |
| 1.4 论文主要研究工作以及论文内容安排 |
| 第二章 光纤通信中的非线性效应 |
| 2.1 脉冲在光纤中的传输 |
| 2.1.1 麦克斯韦方程组 |
| 2.1.2 脉冲传输方程 |
| 2.2 光纤通信系统中的非线性效应 |
| 2.2.1 自相位调制(SPM) |
| 2.2.2 交叉相位调制(XPM) |
| 2.2.3 受激喇曼散射(SRS) |
| 2.2.4 受激布里渊散射(SBS) |
| 2.2.5 四波混频(FWM) |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于高非线性光纤的四波混频效应 |
| 3.1 四波混频效应的基础理论 |
| 3.1.1 四波混频效应的起源 |
| 3.1.2 耦合振幅方程及其近似解 |
| 3.1.3 相位匹配技术 |
| 3.1.4 参量放大技术 |
| 3.2 四波混频转换效率的理论分析 |
| 3.2.1 信号光波长与高非线性光纤零色散波长的理论分析 |
| 3.2.2 泵浦光功率的理论分析 |
| 3.2.3 光纤长度的理论分析 |
| 3.3 泵浦光、信号光与高非线性光纤零色散波长间距的仿真分析 |
| 3.4 四波混频转换效率的实验验证 |
| 3.4.1 泵浦光、信号光与高非线性光纤零色散波长间距的实验验证 |
| 3.4.2 泵浦光功率的实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于OPC的光纤通信系统非线性抑制 |
| 4.1 光纤通信系统中光学相位共轭的理论模型 |
| 4.2 OPC对单信道QPSK系统非线性抑制 |
| 4.2.1 OPC对单信道QPSK系统非线性抑制的仿真分析 |
| 4.2.2 OPC对单信道QPSK系统非线性抑制的实验验证 |
| 4.3 影响单信道光纤通信系统性能其他因素的仿真分析 |
| 4.3.1 传输速率 |
| 4.3.2 传输距离 |
| 4.3.3 调制格式 |
| 4.4 EDFA噪声设置的仿真分析 |
| 4.5 影响多通道光纤通信系统性能因素的仿真分析 |
| 4.5.1 入纤功率 |
| 4.5.2 传输速率 |
| 4.5.3 传输距离 |
| 4.5.4 调制格式 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）基于CO-OFDM的WDM系统四波混频噪声理论及仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大容量光纤传输系统的发展 |
| 1.2 DWDM传输系统 |
| 1.2.1 DWDM系统原理及特点 |
| 1.2.2 非线性对DWDM的影响 |
| 1.3 OFDM光通信系统 |
| 1.3.1 OFDM调制原理及发展 |
| 1.3.2 DWDM系统中相干光OFDM传输仿真的特点及优势 |
| 1.4 色散管理对CO-OFDM系统下非线性色散的抑制 |
| 1.5 非线性效应中FWM的理论研究 |
| 1.5.1 FWM原理及特点 |
| 1.5.2 以FWM为主的非线性效应对DWDM系统的影响 |
| 1.6 本论文的主要内容与章节安排 |
| 第二章 OFDM与100Gbps光通信SC系统的比较 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 全面分析光通信中SC和OFDM系统 |
| 2.2.1 SC光通信系统结构 |
| 2.2.2 OFDM光通信系统结构 |
| 2.3 线性时不变失真、线性时变失真和非线性失真下分析OFDM和SC |
| 2.3.1 线性时不变失真 |
| 2.3.2 以相位噪声和CFO为主的线性时变失真 |
| 2.3.3 非线性失真 |
| 2.4 OFDM系统与SC系统的技术比较 |
| 2.5 仿真结果及分析 |
| 2.5.1 线性时不变失真 |
| 2.5.2 相位噪声和CFO |
| 2.5.3 非线性失真 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 以FWM为主的非线性效应对CO-OFDM的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FWM对CO-OFDM传输系统的影响 |
| 3.3 系统的描述与分析 |
| 3.3.1 单信道下的分析与优化 |
| 3.3.2 WDM下的讨论 |
| 3.4 WDM下CO-OFDM的传输性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于CO-OFDM的WDM系统性能分析 |
| 4.1 探测信道误码率近似计算方法 |
| 4.2 基于OptiSystem的仿真平台设计 |
| 4.2.1 发送模块和接收模块 |
| 4.2.2 非线性分离模型的设计 |
| 4.3 循环前缀对CO-OFDM系统中非线性的作用 |
| 4.3.1 基于CO-OFDM的WDM系统的仿真结构 |
| 4.3.2 Matlab与OptiSystem的混编 |
| 4.3.3 数值结果与分析 |
| 4.4 偏振对基于CO-OFDM的WDM系统的影响 |
| 4.4.1 特殊偏振情况下的值 |
| 4.4.2 任意偏振情况下的平均值 |
| 4.5 不同偏振情况下基于CO-OFDM的WDM系统中FWM效率的影响 |
| 4.5.1 不同色散图对应的非线性补偿方案 |
| 4.5.2 不同入射光偏振夹角下的仿真链路 |
| 4.5.3 仿真结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（9）相干光通信系统中光纤非线性条件下的光信噪比监测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信系统的发展现状及趋势 |
| 1.2 光信噪比监测的研究现状和发展趋势 |
| 1.3 本论文的研究内容与结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 相干光通信系统的理论基础 |
| 2.1 光发射机 |
| 2.1.1 数字信号成型 |
| 2.1.2 光调制器 |
| 2.2 光纤链路损伤 |
| 2.2.1 光纤损耗 |
| 2.2.2 色度色散 |
| 2.2.3 偏振模色散 |
| 2.2.4 ASE噪声 |
| 2.2.5 非线性效应 |
| 2.3 光接收机 |
| 2.3.1 相干接收原理 |
| 2.3.2 数字信号处理单元 |
| 2.4 偏分复用系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 光信噪比监测技术的研究 |
| 3.1 OSNR定义 |
| 3.2 直接检测系统中的光信噪比监测技术 |
| 3.2.1 基于偏振的监测技术 |
| 3.2.2 基于延时抽头采样的监测技术 |
| 3.3 相干检测系统中的光信噪比监测技术 |
| 3.3.1 基于滤波器的监测技术 |
| 3.3.2 基于高阶统计矩的监测技术 |
| 3.4 光纤非线性条件下的光信噪比监测技术 |
| 3.4.1 基于差分导频的监测技术 |
| 3.4.2 基于相关函数的监测技术 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 光纤非线性条件下的OSNR监测技术研究 |
| 4.1 光纤非线性传输的GN模型 |
| 4.2 PM-QPSK-Nyquist-WDM系统中基于幅度相关函数的OSNR监测方案研究 |
| 4.2.1 PM-QPSK-Nyquist-WDM系统搭建 |
| 4.2.2 OSNR监测原理 |
| 4.2.3 仿真结果与分析 |
| 4.3 实验方案设计 |
| 4.4 关于未来OSNR监测研究的讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 缩略词对照表 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 |
（10）超100G光纤传输系统高PAPR抑制等关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 论文主要内容和组织结构 |
| 第二章 PAPR对CO-OFDM系统性能影响的研究 |
| 2.1 CO-OFDM系统PAPR问题 |
| 2.1.1 子载波数N对PAPR的影响 |
| 2.1.2 子载波承载数据之间的相关性对PAPR的影响 |
| 2.2 PAPR对CO-OFDM系统性能影响 |
| 2.2.1 PAPR对CO-OFDM系统非线性效应影响分析 |
| 2.2.2 PAPR对480Gbps PM-16QAM-CO-OFDM系统非线性容忍度影响 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 480Gbps PM-16APSK-CO-OFDM高PAPR抑制方法的研究 |
| 3.1 PAPR抑制方法研究 |
| 3.2 基于正交分组-相位旋转的低复杂度抑制高PAPR算法 |
| 3.2.1 基于OSPR抑制高PAPR算法机制 |
| 3.2.2 基于OSPR抑制高PAPR性能仿真 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 N-WDM系统滤波整形等关键技术的研究 |
| 4.1 Nyquist WDM整形技术 |
| 4.1.1 电域DSP处理 |
| 4.1.2 数字域DAC处理 |
| 4.1.3 光域滤波器处理 |
| 4.1.4 低成本Nyquist光滤波器设计 |
| 4.2 强滤波和光纤非线性损伤补偿技术 |
| 4.2.1 增大CMA抽头数去损伤 |
| 4.2.2 MLSD软判决去损伤 |
| 4.2.3 MAP软判决去损伤 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 1.2Tbps PM-DQPSK N-WDM系统性能仿真及传输实验 |
| 5.1 1.2Tbps PM-DQPSK N-WDM系统仿真模型设计 |
| 5.2 MAP软判决提高系统性能研究 |
| 5.2.1 B2B性能研究 |
| 5.2.2 普通单模光纤长距离传输性能研究 |
| 5.3 CMA算法增大抽头数提高系统性能研究 |
| 5.3.1 仿真研究 |
| 5.3.2 传输实验研究 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录及参加科研课题情况 |
四、WDM系统中的光纤非线性效应及其对系统的影响（论文参考文献）
- [1]高速光WDM系统中的非线性效应及其补偿[D]. 覃禹让. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于机器学习的相干光通信系统性能监测与损伤补偿技术研究[D]. 赵岩. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]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)
- [4]基于机器学习的光纤非线性均衡技术研究[D]. 张婉婷. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]海底开放光缆系统传输建模与仿真研究[D]. 白靖. 北京邮电大学, 2020(05)
- [6]相干光通信中光纤非线性效应的理论模型及补偿算法的研究[D]. 郑强. 华中科技大学, 2020(01)
- [7]通过光学相位共轭抑制光纤通信非线性效应的性能研究[D]. 周雯静. 电子科技大学, 2019(01)
- [8]基于CO-OFDM的WDM系统四波混频噪声理论及仿真研究[D]. 许悦. 南京邮电大学, 2018(02)
- [9]相干光通信系统中光纤非线性条件下的光信噪比监测技术研究[D]. 张培育. 北京邮电大学, 2018(11)
- [10]超100G光纤传输系统高PAPR抑制等关键技术研究[D]. 晁玉玲. 北京邮电大学, 2014(04)