光差分相移键控调制格式原理

DPSK（差分相移键控）调制格式是一种将信号调制到相位信息上的调制方式。与传统的OOK调制方式相比，DPSK最显著的优点是在达到相同的误码率（BER）时，对光信噪比的要求低了3dB。本文详细讲述了DPSK信号的产生、接收方式及特性。     

光差分相移键控调制格式原理

DPSK(差分相移键控)调制格式是一种将信号调制到相位信息上的调制方式。与传统的OOK调制方式相比,DPSK最显著的优点是在达到相同的误码率(BER)时,对光信噪此的要求低了3dB。本文详细讲述了DPSK信号的产生、接收方式及特性。     

晶体型差分相移键控格式解调器

介绍了利用偏振光干涉原理的晶体型DPSK与DQPSK解调器,理论推导结果表明,这种晶体型解调器能够实现与普通解调器同样的功能;更进一步地,通过旋转一个四分之一波片,该器件可以实现在DPSK与DQPSK解调器功能之间的切换。实际研制了该解调器,其PDFS在整个C波段小于0．4GHz,响应时间小于50ms,各项指标均达到了商用化的水平。     

可调马赫-曾德尔干涉仪型差分相移键控解调器

研制了一种基于光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的可调差分相移键控(DPSK)解调器,其具有插入损耗低、隔离度高、稳定性强和相位连续可调的优点。从理论上对差分相移键控信号解调的工作原理进行了详细分析。温度控制系统对光纤臂进行温度控制,温控范围为20℃,精度可达0.1℃。实验中实现了40Gb/s差分相移键控信号的解调,解调信号消光比为14.5dB,温度控制实现了输出结果的长时间稳定,并可在相长干涉和相消干涉之间转换。     

光纤通信系统相移调制格式的仿真研究

新型光调制格式是高速率、长距离、大容量光纤通信系统的新技术之一,其中基于光相移调制格式的系统,与基于光强度调制的系统相比,有较高的接收机灵敏度和较大的非线性容限,成为40Gb/s光传输系统的首选调制格式。文章在Opti System7.0软件平台搭建了一个40Gb/s单信道1200km的光纤传输系统模型,并对DPSK格式在长距离高速率系统中的抗非线性效应和抗色散能力两个方面来进行了仿真研究。仿真结果表明,在40Gb/s的高速传输系统中,DPSK的抗非线性效应能力明显高于NRZ,更适合于在长距离高速率系统的传输,且载波抑制的DPSK信号能提高DPSK的抗色散能力。     

基于光纤差分相移键控的色散补偿方案的研究

为了研究光差分相移键控(DPSK)调制格式在光纤高速传输系统中的色散补偿, 利用色散补偿光纤(DCF)的色散补偿原理, 对40Gbit/s光纤传输系统进行色散补偿, 分析了40Gbit/s单通道光纤传输系统中3种DPSK调制格式信号的频谱特性; 仿真了3种码型的色散容忍度以及3种调制格式在考虑光纤的非线性下的色散补偿方案。结果表明, 光非归零码差分相移键控(NRZ-DPSK)信号具有最好的色散容忍度, 但其受非线性的影响比较大; 33%归零码差分相移键控(33%RZ-DPSK)信号的色散容忍度差, 但其色散补偿后的效果优于NRZ-DPSK; 而载波抑制归零码差分相移键控信号对色散和非线性效应都有较好的抑制; 3种DPSK调制格式均在对称补偿2方案中色散补偿的效果最佳。此仿真研究对光DPSK信号在光纤中的色散补偿具有参考意义。     

多维多阶调制格式产生方案的比较研究

随着带宽需求的不断增长,多维多阶调制格式成为目前研究的热点.文章对8PSK(3阶相移键控)、8QAM(3阶正交调幅)和16QAM(4阶正交调幅)的实现方式从原理和拓扑结构上进行了综合性的比较研究.使用已商用的调制器件,通过串行或串并混合的结构配置,可以得到8PSK、8QAM和16QAM的调制光信号;而使用并行结构的配置...     

BPSK‒QPSK和QPSK‒16QAM的光调制格式转换

信号在调制方式不同的系统之间传输时,需要对信号调制格式进行转换,而调制格式转换通常在电信号上进行,要将光信号恢复成电信号。在电信号上进行调制格式转换后,再经电光调制器变换成光信号发射。频繁的光电或电光转换通常会增加系统成本,针对该问题,提出了利用相干叠加在光域上实现二进制相移键控(BPSK)到正交相移键控(QPSK)以及QPSK到正交幅度调制(16QAM)的调制格式转换的方法。实验通过Optisystem软件对转换模型进行仿真,采用10 Gpbs伪随机信号作为测试信源,通过星座图观测出信号成功转换为QPSK和16QAM;并在不同光信噪比、光源线宽和信号功率下对转换模型与直接QPSK、16QAM传输模型进行误码分析对比,在相同条件下转换模型和直接传输的误码率高度保持一致,表明这种调制格式转换方法具有较高的稳定性和准确性,能够适用于不同系统间的信号传输。     

抑制克尔非线性效应的RZ-DPSK色散管理方案研究

对基于40 Gbit/s 归零码-差分相移键控(RZ-DPSK)的密集波分复用(DWDM)系统,为抑制包括自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)效应在内的克尔非线性引起的光脉冲相位抖动,提出了4种色散管理方案:前置、后置、中间和平衡补偿方案.分析了这4种补偿方案在抑制克尔非线性效应方面的优劣.通过选择合适的方案,可使RZ-DPSK系统在抑制SPM和XPM效应上平均有2 dB的性能提高.     

基于光纤光参量放大的多通道全光非归零/归零码转换器

提出了一种基于光纤光参量放大器(FOPA)的多通道全光非归零码(NRZ)/归零码(RZ)调制格式转换的方案.该方案中,非归零码信号与同步的时钟抽运光共同注入到高非线性光纤(HNLF)中,由高非线性光纤构成的参量放大器把非归零码信号转换为归零码信号,同时不改变信号光的波长.多通道的码型转换器以两路10 Gb/s的非归零码进行了实验论证.转换后的归零码信号的信噪比(SNR)高于7.6 dB,其脉冲宽度约为30 ps,并且具有3dB的消光比(ER)提高.根据多通道码型转换器的实现原理,该码型转换器可以应用于40 Gb/s或更高比特率的多通道码型变换操作.     

Noncentral F-Distribution for an M-ary Phase Shift Keying Wedge-Shaped Region

This letter presents an alternative analytical expression for computing the probability of an M-ary phase shift keying (MPSK) wedge-shaped region in an additive white Gaussian noise channel. The expression is represented by the cumulative distribution function of known noncentral F-distribution. Computer simulation results demonstrate the validity of our analytical expression for the exact computation of the symbol error probability of an MPSK system with phase error.     

圆偏振移位键控的星地激光通信误码率研究

光束的偏振特性在大气传输中变化比较小,因而偏振移位键控调制具有较高的可靠性。以星地激光通信为背景,研究星地激光通信链路的圆偏振移位键控调制的误码率性能。考虑到大气湍流的影响,采用Hufnagle-Valley大气折射结构常数模型,在Rytov方差分别为0.082,1.11这两种弱、强湍流起伏条件下,通过对比圆偏振移位键控调制和直接检测开-关键控调制的误码率,得到了同等湍流起伏条件下前者误码率性能比后者突出的结论。特别是Rytov方差为0.082时,要达到10-7的误码率,它们对信噪比的要求分别是21.65dB和30dB,圆偏振移位键控调制对信噪比的要求降低了8.35dB。此外,还分析了近地面折射结构常数、天顶角和地面风速这3个因素对误码率的影响,仿真结果表明圆偏振移位键控调制的误码率比直接检测开-关键控调制最少降低2个数量级。因此,圆偏振移位键控调制在未来星地激光通信中有着广阔的发展前景。     

利用TOAD实现10 Gbit/s全光非归零码到归零码的转换

利用从非归零（NRZ）信号中全光提取的时钟，采用太赫兹光非对称解复用器（TOAD）实现了10 Gbit／s非归零码到归零（RZ）码的码型转换。非归零信号采用半导体光放大器（SOA）进行时钟分量增强并用平面波导阵列（AWG）滤出相应的伪归零（PRZ）信号，然后采用半导体光放大器注入锁模光纤环形激光器进行时钟提取，提取的时钟信号和待转换的非归零信号分别作为抽运光和探测光输入太赫兹光非对称解复用器，在其中进行码型转换。转换后输出的归零信号的质量仅由恢复的时钟信号和非归零信号的质量决定，受太赫兹光非对称解复用器中半导体光放大器增益恢复时间的影响极小。实验测得转换后的归零信号消光比为8．7dB，码型效应非常低，其光谱明显展宽．并且出现谱间隔为0．08nm的多峰结构，与10 Gbit／s的比特速率相对应。该方法对时钟信号的码型效应有一定的容忍度。     

基于受激蔡氏电路混沌系统的混沌键控和最佳解调

提出了一种利用混沌载波进行数字通信的方法,该方法通过调制周期激励混沌系统中周期激励项的相位来传输数字信号,并在接收端利用由可同步的串联结构的混沌系统组成的最佳接收机进行相干解调.所提方法能传输二进制信号,也可推广到传输多进制信号的情况.最后进行了数值仿真,结果说明了所提方法的有效性.     

一种M进制短参考置换索引的差分混沌移位键控系统

为解决置换索引的差分混沌移位键控(PI-DCSK)通信系统存在能量效率低的问题,结合短参考技术,提出了一种M进制短参考置换索引的差分混沌移位键控(SR-PI-DCSK)系统。该系统将参考时隙的混沌序列缩短至小于半个符号周期,信息时隙将参考时隙的置换排列副本进行复制并拼接P次,在不增加PI-DCSK系统结构复杂度及维持相同的恢复比特信息所需能量的情况下,可以有效提高系统能量效率,同时提升系统的误比特率(BER)。然后,分析了SR-PI-DCSK 系统的能量效率,推导了其在多径瑞利衰落信道环境下的BER表达式,使用蒙特-卡罗模拟仿真验证了该理论推导的正确性。仿真结果表明,在同一条件下,所提出的系统与PI-DCSK系统相比具有更好的性能增益,这能为下一代物联网短距离通信应用提供一种混沌调制方案。     

自适应映射广义空移健控调制(英文)

Generalized Space Shift Keying (GSSK) modulation is a low-complexity spatial multiplexing technique for multiple-antenna wireless systems. However, effective transmit antenna combinations have to be preselected, and there exist redundant antenna combinations which are not used in GSSK. In this paper, a novel adaptive mapping scheme for GSSK modulation, named as Adaptive Mapping Generalized Space Shift Keying (AMGSSK), is presented. Compared with GSSK, the antenna combinations are updated adaptively according to the Channel State Information (CSI) in the proposed AMGSSK system, and the performance of average Symbol Error Rate (SER) is reduced considerably. In the proposed scheme, two algorithms for selecting the optimum antenna combinations are described. The SER performance of AMGSSK is analyzed theoretically, and validated by Monte Carlo simulation. It is shown that the proposed AMGSSK scheme has good performance in SER and spectral efficiency.     

二进制混沌键控信号的最佳解调

本文通过对二进制混沌键控（２ＣＳＫ）系统同步误差信号的分析，提出２ＣＳＫ的最佳解调方案，同时给出了以Ｌｏｒｅｎｚ电路为例的计算机模拟结果。     

保密通信中高速混沌键控技术的研究

混沌保密通信是当今理论研究的热点之一,通过分析在非线形混沌系统中使用Hilbert变换产生相互正交的混沌序列,研究了一种高效的混沌差分键控通信系统,并推导出该系统的误码率性能公式。     

用于蓝牙芯片的高斯滤波移频键控。

介绍了一种用于蓝牙芯片的高斯滤波移频键控的设计和测试结果。整个电路由高斯滤波器和移频键控调制器两个模块组成,使用直接数字频率综合(DDFS)技术实现,。设计中采用合理的编码和压缩技术,大大减小了存储输出信号波形的内存的规模。流片采用0.35μmCharter双层多晶四层金属工艺,仿真和测试结果表明电路能够正确实现基带数字信号的调制。整个电路的芯片面积为1mm×0.3mm,电源电压为3.3V,功耗为8.53mW。