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作者：汪智杰武汉邮电科学研究院

学位级别：硕士

在光网络信号的传输过程中,长距离传输是一个非常重要的研究方向,光信号经过长距离传输会出现信号质量劣化的现象进而导致输出信号的光信噪比降低、接收端出现误码,所以为了提高信号的质量在长距传输中一般会加入掺铒光纤放大器、拉曼... 详细信息

在光网络信号的传输过程中,长距离传输是一个非常重要的研究方向,光信号经过长距离传输会出现信号质量劣化的现象进而导致输出信号的光信噪比降低、接收端出现误码,所以为了提高信号的质量在长距传输中一般会加入掺铒光纤放大器、拉曼放大器、遥泵等设备和添加前向纠错码。通过使用前向纠错码能够以较低的代价提升信号的传输距离,现有的前向纠错码应用的环境基本为2.5Gbit/s速率以上的光传送网中,而千兆速率的以太网帧在传输过程中没有合适的前向纠错码对其进行编解码。目前实现前向纠错功能一般是使用国外FPGA厂商提供的十分成熟的IP核,或者国外专用的编译码器件。相比于专用的编译码器,使用FPGA能够灵活的提供前向纠错功能且成本低,但由于国产FPGA起步慢,在国产FPGA上还不具备封装好的IP核,所以在国产FPGA平台上前向纠错码的应用很少。本文通过对RS码编译码理论进行研究,设计了基于国产FPGA的RS编译码器和自定义帧封装模块并搭建了长距传输实验系统对设计的程序进行测试。本文主要工作内容如下:（1）通过对RS码编码和译码原理的研究,设计了RS（255,239）编译码器。针对有限域乘法模块消耗资源多的问题,实现了一种有限域乘法器提升乘法模块性能,并在国产FPGA上实现编码器模块和译码器,同时在设计的FEC板卡上对编译码器进行上板测试。（2）针对以太网报文不定长的问题,提出了一种自定义帧设计以适应RS编译码器,对设计的自定义帧模块基于国产FPGA进行实现,并对程序进行仿真和板级调试。测试不同包长的以太网数据帧传输效果,能够实现不定长数据包的切片功能并且速率能够达到1.25Gbit/s。（3）搭建长距传输实验系统对设计的RS编译码器和自定义帧封装模块进行系统测试,经过实验结果分析使用RS编译码器和自定义封装模块的长距传输系统比不含FEC功能的长距传输实验系统的接收门限降低了5.5d B以上。

关键词： RS码可编程逻辑门阵列自定义帧长距离光传输

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优化调制格式实现2560 km低代价无误码传输

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光学学报 2006年第3期26卷 331-335页

作者：陈勇曹继红陈婷简水生北京交通大学光波技术研究所北京100044

在单级调制器产生非归零码(NRZ)基础上,分析了利用双级调制器产生归零码(RZ)以及载波抑制归零码(CSRZ)的方法和特点。对非归零码,归零码和载波抑制归零码在以掺铒光纤放大器(EDFA)为单一的功率放大、以啁啾光纤光栅(CFBG)为色散补偿器的... 详细信息

在单级调制器产生非归零码(NRZ)基础上,分析了利用双级调制器产生归零码(RZ)以及载波抑制归零码(CSRZ)的方法和特点。对非归零码,归零码和载波抑制归零码在以掺铒光纤放大器(EDFA)为单一的功率放大、以啁啾光纤光栅(CFBG)为色散补偿器的10Gb/s系统中的传输性能进行了计算机仿真并比较这三种调制码型的传输特性。同时在实际的2560km G.652光纤链路上利用上述三种调制格式以点对点形式进行了8×10Gb/s传输实验,通过适当控制线路的功率分配以及合理安排系统的色散补偿,实现了三种调制格式的无电中继条件下的零误码传输。计算机仿真和实际实验结果进一步表明,载波抑制归零码的采用有利于优化系统的传输性能,降低传输代价,载波抑制归零码在上述配置的实际传输系统中无误码传输2560km功率代价仅为2.5dB。

关键词：光通信技术长距离光传输调制码型无电中继无误码低功率代价

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光放大技术应用于长距离电力通信传输网

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电力系统通信 2005年第5期26卷 14-17页

作者：许伟成黄俊华戴鳌前光桥科技(中国)有限公司上海200233 通光集团有限公司上海200041 上海光电传感科技有限公司上海200041

相对于传统长距离光纤传输系统中的中继器,光放大器是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件,是光纤通信发展史上的一个重要里程碑。文章分别介绍了目前长距离光传输网中应用的各类光放大器,通过案例详细讨论了带掺铒(EDFA)的喇曼光... 详细信息

相对于传统长距离光纤传输系统中的中继器,光放大器是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件,是光纤通信发展史上的一个重要里程碑。文章分别介绍了目前长距离光传输网中应用的各类光放大器,通过案例详细讨论了带掺铒(EDFA)的喇曼光纤放大技术在实际线路中的应用,能有效改善线路光信噪比(OSNR),适用于G. 652、G. 655等光纤,能很好的提升系统传输性能。

关键词：掺铒光纤放大器喇曼光纤放大器长距离光传输

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福州市到八县（市）光纤长距离双回路传输数字电视信号设计

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世界宽带网络 2011年第3期18卷 78-81页

作者：朱浩南姚清华张根源福州春笛昌电子有限公司

本文针对福州到八县（市）双回路传输有线电视信号方案进行设计。此方案关键在于有线电视长距离光传输必须考虑的3个问题：（1）入纤光功率与光纤中受激布里渊散射（SBS）、传输距离的关系：（2）光纤的自相位调制（SPM）引发的光传输... 详细信息

本文针对福州到八县（市）双回路传输有线电视信号方案进行设计。此方案关键在于有线电视长距离光传输必须考虑的3个问题：（1）入纤光功率与光纤中受激布里渊散射（SBS）、传输距离的关系：（2）光纤的自相位调制（SPM）引发的光传输非线性失真CSO值与人纤光功率（P0）、光调制度（m）、光纤色散（D）、RF工作带宽（B）、总传输距离（L）的关系（具体见下面公式）：

关键词：长距离光传输 CSO 福州八县 Aurora 色散补偿DCM

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光纤长距离无中继传输技术在核应急通信中的应用研究

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光通信技术 2021年第6期45卷 36-39页

作者：丁云龙振海姚启欣李海青唐玉春中核能源科技有限公司设计部电气仪控室北京100193 装备发展部军代局驻上海地区军代室上海200000

针对核电站场外应急通信数据传输的需求,开展了光纤长距离无中继传输技术的应用研究。首先,介绍了光纤长距离无中继传输的受限因素和安全因素,分别指出其解决措施;然后,提出一种未采用远程光泵放大器(ROPA)的光纤长距离无中继输方法,并... 详细信息

针对核电站场外应急通信数据传输的需求,开展了光纤长距离无中继传输技术的应用研究。首先,介绍了光纤长距离无中继传输的受限因素和安全因素,分别指出其解决措施;然后,提出一种未采用远程光泵放大器(ROPA)的光纤长距离无中继输方法,并进行了实验验证。实验结果表明:光纤链路无中继传输距离达252.15 km,满足核电站应急通信指挥专网的超长距离数据传输和安全的需求。

关键词：长距离光传输光放大器色散非线性核应急

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光矢量信号全光格式转换技术研究

光矢量信号全光格式转换技术研究

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作者：李乾坤北京邮电大学

学位级别：硕士

随着大数据、云计算、“互联网+”概念的提出,新一代信息通信技术也伴随着通信传输网络数据流量的爆发式增长而迅速发展。光通信技术因其具有抗噪能力强、带宽容量大等优点在大容量、长距离通信中得到越来越广泛应用。在带宽资源越来越... 详细信息

随着大数据、云计算、“互联网+”概念的提出,新一代信息通信技术也伴随着通信传输网络数据流量的爆发式增长而迅速发展。光通信技术因其具有抗噪能力强、带宽容量大等优点在大容量、长距离通信中得到越来越广泛应用。在带宽资源越来越受限的条件下,高级调制信号由于频谱效率较高,单位码元可以携带较多的信息量而受到广泛关注、研究和应用。原先利用电信号完成信息处理时,由于“电子速率”的瓶颈限制和器件集成的“缩尺效应”,电子速率不能再有较大提高,而网络中业务量的增长却需要更大带宽和信号处理速率,然而光子速率远远高于电子速率,光信号处理不存在“电子速率”的瓶颈限制,所以光信号在信息处理方面具有很强的优势和开发潜力,并且已经展现出来。由于不同类型的光传输网络需要不同类型的调制信号,而低阶信号相比高阶信号更容易被处理,因此在不同网络之间的全光信号格式转换的研究有着非常重要的意义。本论文针对常见的几种光矢量信号的全光格式转换进行了研究,主要工作和研究内容如下:1)针对星型8QAM(Eight Quadrature amplitude modulation)信号的全光格式转换,利用四波混频产生与信号共轭的闲频光,利用频谱搬移装置将闲频光搬移至信号频率处,然后将原信号和搬移后的闲频光送入光耦合器,由于耦合器对输入的信号具有90°相移作用,可以在不改变PSA(Phase Sensitive Amplifier)过程增益轴的同时实现对信号的解复用,从耦合器输出端同时获得解复用后的两路PAM4(Pulse amplitude modulation)信号。分层调制的星型8QAM信号格式转换为PAM4信号,一方面保持了信息的完整性,另一方面有利于在PON(Passive Optical network)系统中OLT(Optical Line Terminal)向不同ONU(Optical Network Unit)选择性的进行信息的分发。2)针对8PSK(Eight Phase Shift Keying)信号的全光格式转换,利用相位敏感放大器和频谱搬移装置实现原信号和负一次谐波在耦合器内的相干叠加得到两路PAM4信号,再利用SPM(Self-phase modulation)和相干叠加将PAM4信号格式转换为BPSK(Binary Phase Shift Keying)信号,将8PSK信息编码的第一位和第二位比特信息提取出来。二次谐波和负二次谐波为共轭的QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)信号,QPSK包含了8PSK信号信息编码的第三位比特信息。PSA具有相位解复用的功能,可以将QPSK解复用为同相分量的BPSK信号,将8PSK信息编码的第三位比特信息提取出来。高级调制格式8PSK信号转换为三路低级调制格式BPSK信号,一方面可以提高抗噪声能力,使信号传播距离更远,另一方面有利于带宽资源分配。3)针对PAM4信号的全光格式转换。四电平PAM4信号可以看成是由两个OOK(On-off Keying)信号叠加得到,二电平PAM4信号可以看成由两个BPSK信号复用叠加而得到。可以将四电平PAM4信号利用非简并PSA格式转换为二电平PAM4信号。将二电平PAM4信号分为两个支路,一路信号直接送入HNLF(High Nonlinear Linear Fiber),信号在HNLF中传输时受到SPM影响,会产生具有非线性相移的PAM4信号,同时使其与原信号进行叠加,通过调整信号功率和相位可以实现将在象限每一侧的两个星座点压缩为一个星座点,得到第一路BPSK信号。将另一支路PAM4信号送入另一段HNLF内得到受SPM预扰动后的PAM4信号,再将它用类似于获得第一路BPSK信号的方式处理得到第二路BPSK信号,通过调整两路BPSK信号的功率,利用光耦合器实现两路BPSK信号的相干叠加得到QPSK信号。这有利于信号从短距向长距通信网的传输和信号带宽资源的分配,适应网络节点根据不同网络对信号格式转换的选择。同时方案能够扩展到高阶MQAM信号向MPSK信号的格式转换。

关键词：长距离光传输矢量叠加相位敏感放大器自相位调制四波混频格式转换

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基于噪声补偿的光矢量信号再生研究

基于噪声补偿的光矢量信号再生研究

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作者：李根北京邮电大学

学位级别：硕士

随着“互联网+”概念的提出,互联网数据将迎来爆发式的增长。这些数据业务的急速增长很快的带动了通信领域的发展,使得原有的电信号信息速率已经不能满足用户量增长以及业务量的增长带来的带宽需求,光信号在这一方面具有很强的潜力,并... 详细信息

随着“互联网+”概念的提出,互联网数据将迎来爆发式的增长。这些数据业务的急速增长很快的带动了通信领域的发展,使得原有的电信号信息速率已经不能满足用户量增长以及业务量的增长带来的带宽需求,光信号在这一方面具有很强的潜力,并且已经展现出来。但是光信号随着调制格式的不同,也会有不同的限制因素。对于强度调制信号的主要影响因素是调制阶数,阶数的提高会导致强度调制信号抗干扰能力的下降。而对于相位调制信号的一个很关键的影响因素是相位噪声的影响,并且考虑到在光纤中传输时,幅度噪声会转化为相位噪声,因此,光矢量信号的相位再生以及幅度相位的同时再生的意义就很显而易见。本论文针对调相信号的主要工作和研究内容如下:1)针对MPSK信号的幅度和相位噪声,提出的幅相同时再生方法,不同于传统的相位再生方法—将一个圆压缩为一个椭圆,本方法是将信号的幅度相位噪声同时抑制,可以免于信号在传输过程中发生的幅度—相位噪声转换,提高信号质量,延长传输距离。2)针对矩形8QAM信号的再生,由于信号有八个相位两个幅度,因此再生的时候难度较大。本文提出的利用QPSK再生结构分两次实现信号再生的方法,降低了实现难度,使信号的再生更加容易。

关键词：长距离光传输光矢量信号相位敏感放大器四波混频相位再生

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