采用粒子群优化算法的二阶偏振模色散自适应补偿实验

报道了使用两阶段补偿器的二阶偏振模色散(PMD)自适应补偿实验,采用粒子群优化(PSO)作为自动控制单元的算法,比较、分析了两种结构的PSO算法(全局邻居结构的PSO算法和局部邻居结构的PSO算法)的实验结果。     

基于VLPSO算法的100Gbit/s光传输系统的偏振模色散自适应补偿

针对标准粒子群优化(PSO)算法后期迭代效率不高和容易陷入局部极值问题,提出了一种基于变异机制的局部粒子群优化(VL-PSO,varied local particle swarm optimization)算法。在单信道100 Gbit/s光传输系统中,以VL-PSO算法作为逻辑控制算法,进行二阶偏振模色散(PMD)归零(RZ)码自适应补偿实验。结果表明,搜索补偿后,眼图张开度明显增大,平均搜索补偿时间为1.650 ms;并且VL-PSO算法能够实时跟踪补偿PMD的变化,跟踪时间小于0.431 ms。     

偏振模色散前馈方案中偏振主态研究

前馈偏振模色散（PMD）补偿系统中重要的一项是要精确得到链路中的偏振主态（PSP）方向。通过在实验中加入扰偏器，分别用矢量法和粒子群优化（PSO）算法来拟合实验结果得到椭球，从而用椭球法得出了主态方向。结果表明：矢量法在获得椭球要比PSO算法更精确、速度更快以及所得到PSP方向更准确，其更适合用于前馈补偿方案中。     

基于DSP的PMD补偿逻辑控制模块的实现

国内首次对偏振模色散(PMD)自适应补偿系统中逻辑控制部分进行了集成化设计,详细介绍了系统的硬件结构、软件及工作流程.详细设计了PSO算法模块在DSP系统中的实现,将该DSP系统应用到二阶PMD自适应补偿系统中进行验证,结果表明,设计的DSP逻辑控制模块对一阶及二阶PMD补偿效果很好.     

高双折射取样啁啾光纤光栅的研究与应用

为实现高速光纤通信系统中的偏振模色散(PMD)补偿,提出了基于高双折射线性啁啾光纤光栅(Hi-BiLCFBG)的线性应变梯度悬臂梁作为PMD补偿器,同时考虑到波分复用(WDM)系统中不同信道PMD值不同,提出了取样啁啾(CSP)与周期啁啾(CGP)的等效,利用带有CSP的高双折射取样光纤光栅(Hi-Bi SFBG)制成多信道PMD补偿器,不同信道等效的啁啾系数不同,从而可同时实现多个信道的PMD补偿。实验中,实现了40Gb/s的传输系统中最大58.6 ps的差分群时延(DGD)补偿,补偿后,信号眼图张开度有明显改善,从而证明了该PMD补偿器的有效性与可行性。     

光纤通信系统新码型用于多信道PMD补偿的研究

根据多信道偏振模色散(PMD)的最坏信道补偿方案,以粒子群优化(PSO)算法作为多信道PMD补偿算法,将一些典型的新型调制格式用于多信道PMD补偿,并以两信道PMD补偿系统为例进行了数值模拟,在补偿最坏信道的同时,保障了其他信道的性能,取得了很好的补偿效果.     

CDMA系统粒子群多用户检测算法

Kennedy和Eberhart提出的粒子群优化算法(PSO),作为一种新的并行优化算法,在解决多维和非线性的复杂问题中,性能优良且算法简单易于实现。本文对二进制粒子群优化算法进行改进,并将其应用于DS-CDMA通信系统的多用户检测中,提出了基于矢量的二进制粒子群多用户检测器(V-BPSO-MUD),同时提出了两种高效实用的多用户检测器:基于矢量的串行二进制多用户检测器(VS-BPSO-MUD)及基于矩阵的二进制多用户检测器(M-BPSO-MUD)。仿真结果表明,PSO多用户检测器充分利用了粒子群优化算法的优良特性,性能明显优于传统的CDMA检测器,接近无多址干扰情况。     

40Gb／s光通信系统中光域偏振模色散补偿的实验研究

在40Gb/s归零码(RZ)大Polarization Mode Dispersion(PMD)光通信系统中，采用两级四自由度光域PMD(偏振模色散)补偿器，以信号的DOP(偏振度)为反馈信号，利用自适应优化算法，实现了一阶及高阶PMD动态自适应补偿．最大一阶PMD补偿能力为35ps，二阶PMD补偿能力为200ps^2，PMD动态自适应补偿器的优化补偿时间小于10ms．     

基于SB-AFSA的WDM系统多信道PMD自适应补偿研究

针对基本人工鱼群算法(AFSA)存在的不足,提出了一种基于生存行为(SB,survival behavior)的AFSA(SB-AFSA)。根据非线性薛定谔方程,建立了12×40Gbit/s光传输系统模型,采用最坏信道补偿方案,以偏振度(DOP)作为反馈信号,将SB-AFSA应用于波分复用(WDM)系统多信道偏振模色散(PMD)自适应补偿。结果表明,搜索补偿后各信道的DOP均达到0.96以上,眼图恢复良好,补偿信道的误码率(BER)明显降低,并且SB-AFSA能够实时跟踪补偿PMD的变化,平均跟踪时间小于0.452ms。     

基于DSP的PMD补偿逻辑控制模块软件设计

文章通过软件编程和调试,完成了基于数字信号处理(DSP)的偏振模色散(PMD)补偿逻辑控制模块的软件设计.详细介绍了系统的工作流程、软件及硬件结构,以及粒子群优化(PSO)算法模块在DSP系统中的应用,最后介绍了将该DSP系统应用到二阶PMD自适应补偿系统中进行验证的情况.结果表明,作者设计的DSP逻辑控制模块对一阶及二阶PMD补偿效果很好.     

PSO2 based Control Algorithm for Polarization Mode Dispersion Self-adaptive Compensation

Polarization mode dispersion(PMD) is considered to be the ultimate limitation in high-speed optical fiber communication systems. Establishing an effective control algorithm for adaptive PMD compensation is a challenging task, because PMD possesses the time-varying and statistical properties. The particle swarm optimization(PSO) algorithm is introduced into self-adaptive PMD compensation as feedback control algorithm. The experiment results show that PSO2based control algorithm has some unique features of rapid convergence to the global optimum without being trapped in local sub-optima and good robustness to noise in the optical fiber transmission line that has never been achieved in PMD compensation before.     

使用PSO算法的二阶偏振模色散自适应补偿实验

偏振模色散（PMD）已经成为高速光纤通信系统发展的严重障碍。我们将粒子群优化（Particle Swarm Optimization—PSO）算法作为偏振模色散自适应补偿中的反馈控制算法，对光链路中的PMD信号进行收索跟踪，并控制偏振控制器（Polarization Controller—PC），成功的实现了对二阶PMD的自适应补偿。实验结果表明，粒子群优化算法能够避免陷入局部极值而快速的搜索全局最佳值，同时它还具有很强的抗链路噪声的能力，补偿效果良好。     

PSO-based Control Algorithm for Polarization Mode Dispersion Self-adaptive Compensation

Polarization mode dispersion（PMD） is considered to be the ultimate limitation in high-speed optical fiber communication systems. Establishing an effective control algorithm for adaptive PMD compensation is a challenging task, because PMD possesses the time-varying and statistical properties. The particle swarm optimization（PSO） algorithm is introduced into self-adaptive PMD compensation as feedback control algorithm. The experiment results show that PSO-based control algorithm has some unique features of rapid convergence to the global optimum without being trapped in local sub-optima and good robustness to noise in the optical fiber transmission line that has never been achieved in PMD compensation before.     

An experiment of automatic PMD compensation in 40-Gb/s RZ optical communication system

An experiment of adaptive polarization mode dispersion (PMD) compensation for 40-Gb/s return-to-zero (RZ) optical communication system is reported. In the experiment, degree of polarization (DOP) is used as feedback signal and particle swarm optimization (PSO) method is adopted as logic control algorithm.The compensation time is about 200 ms, the compensated differential group delay (DGD) is up to 30 ps,and bit error rate (BER) of 10-9 is reached when PMD compensation is employed.     

可补偿二阶偏振模色散的两级自适应补偿器研究

研制了对于10Gbit／s非归零码(NRZ)和归零码(RZ)光纤通信系统的二阶偏振模色散(PMD)自适应补偿实验系统。实验中运用光纤链路中的偏振度(DOP)作为反馈控制信号，采用粒子群优化算法(PSO)作为偏振模色散自适应补偿的搜索和跟踪控制算法，粒子群优化作为补偿搜索算法具有收敛速度快、抗噪声和避免陷入局部极值的优点；作为跟踪算法可以快速跟踪偏振模色散的随机变化。实验证明，该补偿系统可以同时补偿一阶和二阶偏振模色散。不论对于非归零码还是归零码，补偿后眼图恢复很好。补偿搜索时间为几百毫秒。跟踪系统对于链路中突发的偏振模色散变化的响应恢复时间小于20ms，实现了准实时的一阶和二阶偏振模色散自适应补偿与跟踪。     

基于动态交换策略的快速多目标粒子群优化算法研究

本文提出了一种基于动态交换策略的快速多目标粒子群优化算法,通过把初始种群分割成Pareto和Non_Pareto集合,并在迭代过程中对Pareto解集进行动态调整,从而较好地完成了多目标优化算法对Pareto解集的搜索和逼近.实验和应用实例均表明了该算法的有效性和快速性,并通过性能指标ER的计算验证了本算法优于某些同类的多目标优化算法.     

基于改进PSO的非对称BoucWen模型参数辨识

为了辨识压电陶瓷中的迟滞非线性,该文提出一种改进的粒子群算法(PSO)对非对称BoucWen模型进行参数优化。首先在归一化BoucWen模型中引入非对称因子描述非对称特性,解决该模型只适用于描述对称迟滞的问题。其次通过引入混沌映射、收缩因子和动态学习因子来对传统PSO进行改进,动态改变粒子群的权重和学习因子,有效地提高算法的搜索能力和收敛速度。最后通过改进的PSO对非对称BoucWen模型进行参数辨识。结果表明,改进的粒子群算法能较好地辨识BoucWen模型参数,验证了方法的有效性。