光接入网络中的数字信号处理技术

采用先进的数字信号处理(DSP)技术,在发射机和接收机分别引入预处理和后处理,以提高光接入网络的频谱效率并延长传输距离。研究了一种基于光超奈奎斯特(Super-Nyquist)滤波的类9状态正交振幅调制(9QAM)信号多模均衡(MMEQ)后端DSP算法,使用这种方案,能够有效提高频谱效率,实现了频谱效率高达4 bps/Hz的正交移相键控(QPSK)信号传输;还研究了一种基于数字SuperNyquist信号前端预处理的方案,此方案的优点是不需要光预滤波即可达到相同的频谱效率。使用一个采用直接调制激光器(DML)、直接探测和数字均衡技术的高速无载波幅度相位-64状态正交振幅调制(CAP-64QAM)系统,在20 km标准单模光纤(SSMF)上实现了创纪录的60 Gbit/s CAP-64QAM信号传输;使用相干探测,实现了速率高达100 Gbit/s的64状态正交振幅调制-正交频分复用(16QAM-OFDM)实时传输系统,解决了实时OFDM信号处理中的关键问题。     

一种基于相位调制器的40 GHz OFDM-ROF系统实验研究

实验研究了一种基于相位调制器(PM)并级联强度调制器(IM)实现40 GHz毫米波传输正交频分复用(OFDM)信号的光纤无线通信(ROF)系统。在中心站,采用20 GHz的射频(RF)信号驱动PM,调节驱动信号的强度,使输出的信号经光纤布拉格光栅(FBG)滤除中心载波后再送入IM。2.5 Gbit/s的OFDM信号直接调制在光毫米波上,经过50 km标准的单模光纤(SSMF)传输到基站。在基站,光调制信号经光电转换器(PD)转换成电调制信号,再与RF信号混频,恢复出基带OFDM信号。实验结果表明,在无色散补偿、误码率(BER)为10-3的条件下,下行链路中2.5 Gbit/s的OFDM信号经光纤传输50 km后,其功率代价小于1 dB,而且信号的星座图依然较好。     

一种副载波单边带分插复用的OFDM-PON模型

提出并证明了一种基于副载波单边带分插复用的正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)系统的新型结构.该结构的下行传输是基于单边带的OFDM-4-正交幅度调制(QAM),传输速率为10 Gbit/s;而上行传输则是利用下行信号中保留的另一条边带进行2.5 Gbit/s速率的幅移键控(ASK)调制,采用时分多路接入方式.该方案可以较好地避免双向传输中的后向瑞利散射,考虑后向散射情况下,下行信号功率代价＜0.8 dB,上行信号功率代价＜1.8 dB.     

60GHz全双工OFDM-ROF系统的实验研究

研究了基于光外部调制的方式产生60GHz光毫米波的全双工光纤无线(ROF)通信系统。实验利用29GHzRF源产生58GHz的光载毫米波,2.5Gbit/s OFDM信号作为下行数据信号调制到光载毫米波上并传输光纤20km,在基站与用户单元实现3.3m的无线传输。同时实现了下行信号中心载波重利用作为上行信号的光载波,2.5Gbit/s的OOK信号作为上行数据信号调制到光载波上经20km上行链路光纤传输至中心站。     

30.7 Tbit/s相干光PDM 16QAM OFDM 80 km SSMF传输

为了研究超高速大容量光传输系统关键技术,利用16路光源,每路光源采用相干光PDM(偏振复用)16QAM(16进制正交振幅调制)OFDM(正交频分复用)调制实现了单路传输速率为1.92Tbit/s、C波段总速率为30.7Tbit/s的80km普通单模光纤传输系统。每路光源信道包含了45路光子信道,其频谱宽度为250GHz,系统谱效率为7.68Gbit/s/Hz。所有信道经过80km传输后的误码率均低于第三代FEC(前向纠错)解码门限2×10-2。     

基于光FFT的8×112Gbit/s全光OFDM光纤传输系统

采用单个激光源,通过差分马赫-曾德尔(M-Z)外 调制器产生8根等频率间隔为28GHz的光频梳,每根 光频梳彼此相干并作为光子载波,经112Gb/s偏分复用(PDM)-正交 相移键控(QPSK)信号调制后,波分复用后形成8路宽带的全光正交频分复用( OFDM)信号。接收端通过基于级联M-Z延时干涉仪(MZDI)的光学快速傅里叶变换(OFFT)实现 全光OFDM信号的解复用。 解复用后的每路信号经光采样后,采用与单载波PDM-QPSK系统中相同的数字相干解调进行 数据恢复。提出的8×112Gb/s全光OFDM系统在背靠背情况下,误码 率(BE R)为10－3时,光信噪比(OSNR)较单 载波112Gb/s PDM-QPSK系统多约9dB。8×112Gb/s全光OFDM信号经480km光纤传输后, OSNR损伤约1.6dB。仿真结果表明,全光 OFDM系统的数字相干接收机可以较容易地实现对现有单载波系统扩容,并且不影响系统的传 输性能。     

第四代移动通信系统的调制技术

现有通信系统的调制技术限制了信号速率的进一步提高,即将推出的第四代(4G)移动通信系统需要更优良的调制技术。正交频分复用(OFDM)技术是很受欢迎的高速率无线通信技术,结合OFDM的调制技术将在4G系统中得到广泛应用。文中概要介绍了4G系统的特点及关键技术,然后系统介绍了OFDM多载波原理,最后重点介绍了多载波码分多址(MC-CDMA)和正交频分复用时分多址(OFDM-TDMA)两种多载波调制(MCM)技术。     

超高速光通信的新技术及应用

介绍了40 Gbit/s、100 Gbit/s及以上速率超高速光通信中将会用到的新技术,包括相位调制、正交幅度调制、多电平调制等新型调制技术,偏振复用和正交频分复用等新型复用技术,相干接收技术,光子集成技术。最后介绍了这些新技术在400 Gbit/s、1 Tbit/s等超高速光通信上的应用以及超高速光通信方面的研究进展,实现了1 Tbit/s速率下CO-OFDM 1 040 km的普通单模光纤的无误码传输。     

超高速光通信的新技术及应用

文章介绍了40 Gbit/s、100 Gbit/s及以上速率超高速光通信中将会用到的新技术,包括相位调制、正交幅度调制、多电平调制等新型调制技术;偏振复用和正交频分复用这两种新型复用技术;相干接收技术原理、优点和应用必要性;光子集成技术的应用和技术发展。最后介绍了这些新技术在400 Gbit/和1 Tbit/s等超高速光通信上的应用。     

8×40 Gbit/s全光OFDM系统的传输性能研究

通过对基于傅里叶变换过程的全光OFDM(正交频分复用)进行理论模型分析,采用马赫-曾德干涉仪级联的方式构造出复用/解复用模块,在光域上直接进行IDFT/DFT(离散型傅里叶逆变换/离散型傅里叶变换)过程。在DPSK(差分相移键控)调制、DQPSK(差分四相相移键控)调制、4QAM(2阶正交幅度调制)和16QAM(4阶正交幅度调制)下,利用全光复用/解复用模块模拟了8×40Gbit/s无保护间隔的OFDM系统传输,对误码率等性能作出分析。