EPON系统OLT光接收模块设计及关键技术

论述了EPON(以太无源光网络)系统帧结构的特点,并分析了突发式交流耦合光接收模块的原理。详细分析了抖动、码型及保护时间对光突发接收性能的影响。针对交流耦合OLT(光线路终端)光突发接收模块设计过程中所涉及到的关键技术提出了相应的解决方案,在此基础上设计了交流耦合突发式接收模块。结果表明,所设计的光接收模块具有很高的灵敏度和较宽的动态范围,能够满足EPON系统的要求。交流耦合方法避开了直流耦合突发式光接收模块设计过程中的技术难题。在EPON系统突发应用中,该交流耦合模块可以作为一种有效而廉价的替代方案。     

突发式光信号仿真产生系统的研制

针对APON系统的突发式光信号特点，研制了2路突发式光信号产生的仿真系统，较逼真的反映了突发式光信号的特点，为理解突发式光信号、完成突发式光发射和接收模块及相关系统研发过程中的性能测试，提供了保障。     

突发模式光接收模块在PON系统的应用

在讨论光信息传输中接收模块将光信号转化为电信号的不同判别方式的基础上，首先对突发式光接收模块特点作了详细分析。然后介绍了通过采用交流耦合，边沿触发检测技术研制的突发模式光接收模块。对它进行了分析，并给出了测试结果。     

基于突发光信号的高速数据采集系统的设计与研究

在155 Mb/s传输速率下,研究了基于DSP技术的高速数据采集系统的设计与实现,根据无源光网络(PON)中突发信号的特点,系统分为模拟信号接收模块和数字信号处理模块,模拟信号接收模块由前置放大器AD8015、峰值检波电路、限幅放大器MAX3761、复位脉冲产生电路几部分构成,实现高速光突发信号的接收和放大;数字信号处理模块由高速A/D转换器AD9481和高速DSP芯片TMS320C6201组成,实现高速光突发信号的模数转换,正确检测出突发光信号发射机激活发光期间的平均光功率.     

APON系统中突发式光收发模块的测试系统设计

分析了突发式光信号的特点及突发式光模块在实际APON系统应用环境中的要求;研制了突发模块的技术方案,建立了突发式光测试系统;对突发光模块的相关指标测试问题进行分析和研究,并提出了具体有效的测试方法。     

EPON突发式光信号产生及测试系统设计

介绍了研制的1．25Gb／s突发式光信号的模拟产生系统，以及由此组成的突发光信号的测试系统。用该系统完成了对突发式光收发模块性能指标的测试，包括消光比、灵敏度、饱和光功率和动态范围等。在1．25Gb／s速率下，发射模块的消光比达6dB，当保护时间为100ns时，接收模块灵敏度为-30dBm，饱和光功率为1dBm，从而动态范围可达29dB。     

高速突发模式光接收机性能分析

针对无源光网络(PON)中上行突发信号的特点,从误码率、信噪比和信道利用率3个方面对直流耦合突发模式光接收机和交流耦合突发模式光接收机的性能作了对比分析.并给出了改善突发光接收机信噪比和信道利用率的实现方案,对高速突发接收方案的设计有较好的指导意义.     

一种新型交流耦合突发模式限幅放大器的设计

提出了一种改进型的交流耦合限幅放大器.它采用不同的交流耦合时间常数,对规则的突发数据包中的前导码用小时间常数,对数据包中有长连“1”和长连“0”的数据用大的时间常数.可实现大小信号门限电压的精确设定,从而可以满足以太无源光网络中突发数据的接收要求.将这个技术应用于1.25Gb/s以太无源光网络突发模式的接收机的设计中,极大地提高了接收模块的灵敏度和动态范围.     

OBS边缘节点接收调度模块的硬件实现

给出了一种用于光突发交换网络中边缘节点接收调度模块的电路实现方案。该方案以基于虚拟输出队列机制的公平、高效的交换开关仲裁算法-输入串行为核心,利用两片高速现场可编程门阵列芯片,同时进行6路千兆光突发交换网络数据的接收、交换以及以太网封装。六路数据完全独立,并且两片现场可编程门阵列芯片之间可以相互通信。     

OBS系统仿真平台的构建及分析

分析了光突发交换网络核心交换节点的基本交换结构、交换控制模块的主要功能以及核心交换模块的构成;对光突发交换系统进行了仿真平台的构建,讨论了系统仿真中所使用的主要模块及其功能、所涉及的关键技术,给出了所构建的仿真平台和可以设置的参数;在多种交换方式下,分别建立了核心交换节点仿真模型,并进行了仿真;讨论了采用不同交换结构对光突发丢失率性能的影响。     

1.25 Gb/s光突发模式接收机的设计

介绍了一种直流耦合跨阻抗光突发模式接收机。采用前馈式结构,通过快速峰值检波电路和延时单元的协同工作,使该光突发模式接收机具有:更低的误码率、较高的接收灵敏度、又有大的光接收动态范围;在输出端采用特殊的或非门技术,消除了干扰。其仿真结果表明:在传输速率为1.25 Gb/s,误码率BER ≤ 10-9时,接收灵敏度为-24 dBm,最大可接收光功率-4 dBm,动态范围可高达20 dB,两分组信号保护时间为20 ns。     

带前置光放大的卫星激光通信系统的优化

考虑接收端瞄准误差对空间光到单模光纤耦合的影响,导出了带前置光放大的卫星激光通信系统中,由瞄准误差引起的突发误码率的近似解析表达式,并建立了基于突发误码率的系统优化模型。在给定突发误码率要求及发射端、接收端瞄准误差条件下,对发射光束宽度、接收天线直径及空间光耦合参数进行了优化,使所需发射功率最小,分析了接收端瞄准误差引起的功率损耗。仿真表明:在最优条件下,当接收天线直径与接收端瞄准误差标准差之乘积小于0.15个波长时,由接收端空间光耦合引起的功率损失小于2μrad。     

基于AS1773协议的突发同步设计

采用时分多址协议的光网络中,突发同步是一项关键技术,一般采用基于多相时钟的关键字检测法。基于对异步传输模式——无源光网络的研究,提出了对AS1773协议的突发同步设计。采用了高速现场可编程门阵列的方式实现20 Mbps突发同步器,简化了电路的设计,相对于传统的专用集成电路设计方案设计方案,具有开发成本低、开发周期短的优点。     

EPON系统中突发接收的CDR电路研究与设计

在吉比特级EPON的突发式接收模块中,时钟数据恢复是关键技术之一。在对现有几种时钟数据恢复技术进行对比研究后,提出一种基于改进比特门控振荡器的即时锁定技术。它提升了占空比区分容限,抑制了时钟恢复级的数据的抖动,构造出更加适合吉比特级的时钟数据恢复电路。测试结果表明,对于8B10B码和伪随机码,CDR电路均达到预期的指标要求。     

EPON的技术难点及解决方案

基于以太网的无源光网络(EPON)被认为是当前解决接入网"第一英里问题"的最佳方案.首先简要介绍了EPON的系统结构和基本工作原理,然后依据2002年7月发布的IEEE802.3ah草案,简要讨论了EPON系统的层次模型在现有以太网功能层次基础上的变动之处.最后,对EPON系统中涉及到的一些技术难点及相应的解决方案进行了讨论和分析,包括动态带宽分配、测距、下行信道的安全性和突发接收等问题.     

基于数据辅助的CPFSK信号的定时估计

针对连续相位调制(CPM)信号的突发模式传输系统，提出一种基于训练序列的符号定时估计算法，并分析定时估计误差的方差修改的Cramer-Rao限 (modified Cramer-Rao bound, MCRB).在传输突发包前插入一段已知的训练序列，接收端将信号进行差分、求相位后，对其进行离散傅里叶变换(DFT).符号可以定时从DFT的一次谐波分量的相位中估算得到. Matlab仿真结果表明，在加性白高斯噪声(AWGN)以及瑞利平坦衰落信道上，该算法能快速准确地估计出初始定时偏差，适用于任何进制的CPFSK信号的非相干差分接收系统，并且在实际的软件无线电平台上得到验证.     

基于蓝牙的中间人攻击的研究

为实现安全功能,蓝牙为数据的传输定义了服务层强制安全模式和链路层强制安全模式,但由于蓝牙无线局域网拓扑结构的随时变化特性,以及设备间的通信经常由其他设备转达等原因,因而无法确保网络不泄密和免遭攻击,本文首先讨论了蓝牙技术的链路层安全模式,在此基础上重点研究了蓝牙无线局域网交互环境下的一种中间人攻击,并简要提出了抵御这一攻击的一般性策略。     

全双工系统中基于神经网络的自干扰消除方案

针对合法接收端采用全双工模式时的自干扰消除问题,提出了一种在单输入多输出系统中,利用神经网络实现全双工合法接收端信号合并和自干扰消除的方案.合法接收端在接收信号的同时发送人工噪声干扰窃听者.设计2个神经网络,一个用于接收信号的合并,另一个对接收信号中的自干扰进行对消.对合法接收端和窃听端的误比特率、可达保密速率等性能进行仿真的结果表明,信号合并和自干扰消除方案可行并有效,在适当配置接收端发射天线和接收天线数量后,可获得可观的系统保密速率.