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FSO通信系统中应用机器学习算法的研究进展

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光通信研究 2024年

作者：柳海楠邵宇丰王安蓉朱耀东杨林捷陈超李文臣胡文光重庆三峡学院电子与信息工程学院嘉兴大学信息科学与工程学院

自由空间光通信（FSO）作为一种速率高、延迟低、带宽大及支持快速链路部署的有效传输技术，近年来在面向大数据传输的无线通信领域日益受到业界重视。但是，自由空间光信号链路的通信性能易受天气条件和大气状态（尤其是大气湍流）的... 详细信息

自由空间光通信（FSO）作为一种速率高、延迟低、带宽大及支持快速链路部署的有效传输技术，近年来在面向大数据传输的无线通信领域日益受到业界重视。但是，自由空间光信号链路的通信性能易受天气条件和大气状态（尤其是大气湍流）的影响，从而导致信号收发质量及系统传输性能恶化。为提升FSO通信系统的收发及传输性能，近年来研究人员已开始在FSO通信系统中应用若干先进机器学习算法优化信号检测和信道建模的过程，并取得了新的研究进展。本文综述了FSO通信系统中应用典型机器学习算法在信号检测、信道估计、辅助光学补偿等方面的研究情况，对比分析了使用不同典型机器学习算法的应用特点，并探讨了FSO通信系统中应用机器学习算法的未来发展趋势。

关键词：自由空间光通信机器学习大气衰减信号检测研究进展

多输入多输出可见光通信系统中预编码技术的研究进展

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激光杂志 2024年第6期45卷 21-27页

作者：陈超邵宇丰王安蓉胡文光柳海楠李文臣杨林婕张颜鹭岳京歌靳清清重庆三峡学院电子与信息工程学院重庆404100

近年来,可见光通信(VLC)技术得到飞速发展,该技术兼具室内低功耗照明和宽带信号高速接入的双重功能,因此在室内大数据通信领域具有较高的应用价值。多输入多输出(MIMO)作为一种在VLC系统中能实现信道容量倍增的技术正日益引起业界关注,... 详细信息

近年来,可见光通信(VLC)技术得到飞速发展,该技术兼具室内低功耗照明和宽带信号高速接入的双重功能,因此在室内大数据通信领域具有较高的应用价值。多输入多输出(MIMO)作为一种在VLC系统中能实现信道容量倍增的技术正日益引起业界关注,但多信道具有强相关性容易导致用户间信息串扰,而在发射机中应用若干预编码技术可在一定程度上避免用户间信息干扰,且可以较低成本实现系统收发质量的提升。文章综述了MIMO-VLC系统中预编码技术的应用背景和基本原理,总结了典型线性及非线性预编码技术的研究进展,讨论并分析了该类技术的应用优势、发展趋势和面临的挑战。

关键词：可见光通信系统预编码线性非线性人工智能

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相位调制器实现光标记交换的新方案

光电子．激光 2010年第1期21卷 50-54页

作者：李登科曹子峥董泽邵宇丰张超俐陈林湖南大学计算机与通信学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室湖南长沙410082

提出了一种利用相位调制器实现一阶边带抑制的光标记交换(OLS)技术的新方案,在中心载波和其余生成的多个副边带分别进行强度调制,实验产生10Gb/s非归零(NRZ)光载荷和2.5Gb/s垂直频分复用(OFDM)光标记信号,并分别在单模光纤中传输了50km... 详细信息

提出了一种利用相位调制器实现一阶边带抑制的光标记交换(OLS)技术的新方案,在中心载波和其余生成的多个副边带分别进行强度调制,实验产生10Gb/s非归零(NRZ)光载荷和2.5Gb/s垂直频分复用(OFDM)光标记信号,并分别在单模光纤中传输了50km。分析了基本原理,进而建立了一简单的系统理论模型,最后通过仿真和实验相结合的方法验证了方案的可行性。

关键词：相位调制垂直频分复用(OFDM)信号光标记交换(OLS) 多波长光标记

基于双级单边带调制产生光纤载太赫兹信号的新方案

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中国激光 2010年第6期37卷 1579-1584页

作者：侯春宁刘霄郑曦邵宇丰黄德修迟楠复旦大学通信科学与工程系专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

提出并研究了一种应用于光纤载太赫兹波通信系统(ToF)中双级级联单边带(DSSB)调制的新方案。首先抑制载波双边带(DSB)调制产生太赫兹波;然后选择载波抑制DSB中的一个边带进行一级单边带(SSB)数据调制,在数据调制过程中再次采用基带SSB... 详细信息

提出并研究了一种应用于光纤载太赫兹波通信系统(ToF)中双级级联单边带(DSSB)调制的新方案。首先抑制载波双边带(DSB)调制产生太赫兹波;然后选择载波抑制DSB中的一个边带进行一级单边带(SSB)数据调制,在数据调制过程中再次采用基带SSB调制技术,由此产生DSSB调制。分析结果显示,对0.1 THz中频载波,数据速率为5 Gb/s的光载太赫兹信号进行100 km光纤传输,无色散补偿的误码率仅为1×10-11数量级,接收机灵敏度为-26.6 dBm。给出了单、双边带调制信号频率选择性衰落对比曲线图,有效地证明了DSB信号传输中色散衰落现象的存在以及SSB调制对于这种衰落现象的有效抑制,这些结论均证明新方案明显优于传统方案。

关键词：光通信载波抑制双级单边带调制光纤载太赫兹波

基于新型自相干技术与高阶调制的无源光接入网络研究

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复旦学报（自然科学版） 2013年第3期52卷 380-385页

作者：王燕瑾邵宇丰迟楠复旦大学泛媒通信实验室上海200433

目前基于相干探测的无源光网络已成为光接入网方面的前沿课题,基于有效降低用户端光网络单元成本预算与结构复杂度的考虑,现提出了一种基于高阶调制的新型自相干无源光接网络方案.该方案将系统所需激光器均集中到光线路终端进行统一调... 详细信息

目前基于相干探测的无源光网络已成为光接入网方面的前沿课题,基于有效降低用户端光网络单元成本预算与结构复杂度的考虑,现提出了一种基于高阶调制的新型自相干无源光接网络方案.该方案将系统所需激光器均集中到光线路终端进行统一调度与控制,在用户端无需再放置任何造价高昂的光源,仅通过带通滤波即可生成上行信号光载波及相干探测下行信号所需的本振光信号.仿真结果显示,对下行10Gb/s 16QAM信号进行自相干接收,经30km标准单模光纤传输后相干探测恢复信号的误差矢量幅度仍低于10%.

关键词：无源光网络相干光通信频偏估计载波恢复误差矢量幅度

一种采用光学相位分集接收技术的相干光正交频分复用远端接入系统

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光电子．激光 2014年第2期25卷 264-269页

作者：王仕奎邵宇丰罗映祥谭泽富赖于树重庆三峡学院电子与信息工程学院信号与信息处理重点实验室重庆万州404100

提出了一种采用基于光学相位分集接收技术实现远程相干光正交频分复用(CO-OFDM)信号的远程光接入方案,并进行了理论研究和仿真验证。在本方案中,没有使用色散补偿光纤(DCF)或者色散补偿模块(DCM)补偿光纤信道色散导致的负面效应,原因是C... 详细信息

提出了一种采用基于光学相位分集接收技术实现远程相干光正交频分复用(CO-OFDM)信号的远程光接入方案,并进行了理论研究和仿真验证。在本方案中,没有使用色散补偿光纤(DCF)或者色散补偿模块(DCM)补偿光纤信道色散导致的负面效应,原因是CO-OFDM信号能有效抵抗传输过程中色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)引起的负面效应。仿真结果表明,10Gbit/s CO-OOFDM信号在标准单模光纤(SMF-28)传输320km后,采用相位估计技术得到的OFDM电信号,其时域波形的相位抖动幅度更小;与采用光载波自提取技术接收相位调制COOFDM的方案进行比较,测试误差向量幅度(EVM)的结果表明,本文方案可以获得更好的COOFDM信号接收性能,星座图中星座点收敛更加紧凑,接收的CO-OFDM信号质量更高。

关键词：相位调制光学相位分集相位估计相干光正交频分复用(CO-OFDM) 远端接入系统

多输入多输出可见光通信系统中预编码技术的研究进展

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激光杂志 2023年

作者：陈超邵宇丰王安蓉胡文光柳海楠李文臣杨林婕张颜鹭岳京歌靳清清重庆三峡学院电子与信息工程学院

近年来，可见光通信（VLC）技术得到飞速发展，该技术兼具室内低功耗照明和宽带信号高速接入的双重功能，因此在室内大数据通信领域具有较高的应用价值。多输入多输出（MIMO）作为一种在VLC系统中能实现信道容量倍增的技术正日益引起业... 详细信息

近年来，可见光通信（VLC）技术得到飞速发展，该技术兼具室内低功耗照明和宽带信号高速接入的双重功能，因此在室内大数据通信领域具有较高的应用价值。多输入多输出（MIMO）作为一种在VLC系统中能实现信道容量倍增的技术正日益引起业界关注，但多信道具有强相关性容易导致用户间信息串扰，而在发射机中应用若干预编码技术可在一定程度上避免用户间信息干扰，且可以较低成本实现系统收发质量的提升。文章综述了MIMO-VLC系统中预编码技术的应用背景和基本原理，总结了典型线性及非线性预编码技术的研究进展，讨论并分析了该类技术的应用优势、发展趋势和面临的挑战。

关键词：可见光通信系统预编码线性非线性人工智能

100Gb／s曼彻斯特编码QPSK载荷带内副载波光标记交换

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光学学报 2012年第F12期32卷 65-70页

作者：汤婵娟李荣玲邵宇丰迟楠复旦大学通信科学与工程系上海200433

副载波（ScM）光标记交换被提出以来，高速信号的SCM光标记交换一直是人们研究的热点。通过对载荷进行曼彻斯特编码，提出了一种新的带内SCM标记方案，在载荷和标记之间干扰较小的情况下，实现低频SCM标记的插入，为高速信号的SCM光标... 详细信息

副载波（ScM）光标记交换被提出以来，高速信号的SCM光标记交换一直是人们研究的热点。通过对载荷进行曼彻斯特编码，提出了一种新的带内SCM标记方案，在载荷和标记之间干扰较小的情况下，实现低频SCM标记的插入，为高速信号的SCM光标记交换提供了一个新的解决途径。使用提出的新方案，对100Gb／s正交相移键控（QPSK）载荷的幅移键控（ASK）SCM标记分组进行了仿真分析，研究了耦合系数、标记速率、SCM频率等参数对系统性能的影响。经过80km标准单模光纤传输，只对其进行色散补偿，相对于级联调制的带内SCM标记，载荷接收机灵敏度有近10dBm的改善，且载荷性能几乎不受标记调制指数的影响。

关键词：光通信光标记交换副载波曼彻斯特编码光调制

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外调制倍频光生毫米波技术的研究进展

激光杂志 2023年

作者：胡文光邵宇丰王安蓉陈超杨林婕李文臣柳海楠靳清清岳京歌张颜鹭重庆三峡学院电子与信息工程学院

目前，随着光电子芯片技术的高速发展，高频毫米波通信已成为目前宽带接入网络中的重要发展技术；因为采用外调制倍频方案的光生毫米波系统兼具收发毫米波信号的高效性和稳定性，且能充分利用现有电信网络中的光纤资源，因此在实际中具... 详细信息

目前，随着光电子芯片技术的高速发展，高频毫米波通信已成为目前宽带接入网络中的重要发展技术；因为采用外调制倍频方案的光生毫米波系统兼具收发毫米波信号的高效性和稳定性，且能充分利用现有电信网络中的光纤资源，因此在实际中具备潜在应用价值。综述了光生毫米波倍频基本原理、典型倍频仿真或实验方案极其相关测试结果的研究进展；考虑到马赫-曾德尔调制器（Mach-Zehnder Modulator， MZM）作为倍频光生毫米波的关键电光器件，因此分析了其中的关键工作参数；最后，对光载无线通信（Radio over Fiber， RoF）系统中光生毫米波技术的应用前景进行了展望。

关键词：光载无线通信光生毫米波倍频马赫-曾德尔调制器