李晓滨[1]2004年在《光纤通信系统仿真研究》文中认为光纤通信系统的计算机仿真，是对此类系统进行规划设计、可行性论证以及研制新型系统的重要手段，具有方便灵活、高效节约等诸多优点。本论文在全面分析光纤通信系统特性的基础上，深入研究了光纤通信的计算机仿真技术，应用C++ 语言开发了一套功能齐全、界面友好的仿真软件，并成功地应用于系统性能评估和传输特性研究。本文在分析光纤通信系统各组成模块特性的基础上，建立了各模块的计算机仿真模型，包括高斯脉冲发生器、激光器、调制器、合波器、分波器、光纤信道、放大器、接收机，相位共轭器等。建模中，综合考虑了高速系统，特别是波分复用系统中影响系统性能的多种因素，如信道的色散和非线性效应等。利用所建模型，编制了从电发端到电收端整个系统的特性仿真软件，建立了一个可用于评估光纤通信系统性能及开展理论研究的实验平台，能够显示信号波形、性能眼图，给出系统的误码率、灵敏度等。运用该仿真软件对已有系统进行了性能测试与评估，仿真结果与实际性能相符合。另外，本论文使用Borland C++ Builder进行了软件的界面设计，使用户可以根据自己的需要，使用已有模块灵活地搭建自己的光纤通信系统以进行仿真。并且由于采用了面向对象的设计方法，使器件库易于扩充，以满足用户不断变化的需求。
邓明亮[2]2015年在《光OFDM技术在短距离和长途光纤通信系统中的应用研究》文中研究说明光正交频分复用(OFDM)技术以其高频率效率、极强的色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)容忍性、卓越的高阶调制扩展能力等优势受到了光纤通信领域的广泛关注。光OFDM技术易于与诸如偏振复用(PDM)、波分复用(WDM)等当前光纤通信技术相结合,随着数字信号处理(DSP)技术的快速发展,光OFDM技术在短距离和长途光纤通信系统中具有巨大的应用潜力。本文分析和研究光OFDM技术在低成本的数据中心多模光纤(MMF)通信系统、基于自注入反射半导体光放大器(RSOA)的无源光网络(PON)系统以及高速长途骨干单模光纤(SMF)通信系统中的应用。对光OFDM技术应用于上述光纤通信系统中所面临的若干问题提出了相应的设计和解决方法,进行了实验验证和计算机仿真分析。主要创新工作内容概括如下:1.提出利用双带强度调制直接探测光OFDM(IMDD-OOFDM)技术实现数据中心光互连中基于直接调制垂直腔面发射激光器(VCSEL)的MMF系统传输容量升级。在实验上利用3dB调制带宽仅为2.2GHz的无温控的自由运行VCSEL成功实现了16.375Gb/s的实时双带OOFDM信号在OM2光纤中传输200m,并对基于直接调制VCSEL的双带IMDD-OOFDM系统的传输容量鲁棒性进行详细的实验研究。2.提出一种新的双RSOA自注入结构来降低传统自注入RSOA PON系统中光信号的相对强度噪声(RIN)和腔内剩余强度调制串话。在此基础上,利用两个3dB调制带宽仅为1GHz的低成本RSOA和开发的实时OFDM发射机设计出了首个基于自注入RSOA的实时OOFDM发射机,并对该发射机的各种动态性能特性进行研究。实验实现了基于自注入RSOA的10Gb/s@25km IMDD-OOFDM系统,并且获得仅为0.6dB的光功率代价。3.利用基于双RSOA自注入的10Gb/s@25km IMDD-OOFDM系统,实验研究了积累的腔内色散对基于自注入RSOA的PON系统性能的影响。实验结果表明,光纤腔内色散对系统性能导致了以下影响:1)显着展宽输出光信号的光谱;2)增大自注入光纤腔输出光信号的RIN;3)导致系统光功率代价的上升。因而,光纤腔内积累的色散是限制基于自注入RSOA的IMDD-OOFDM PON系统性能的重要物理机理。4.提出一种基于相位调制解调的恒包络相干光OFDM(CO-OFDM)系统,使得发射光信号的峰均功率比(PAPR)获得显着下降,从而提高了CO-OFDM技术应用于长途光纤通信系统中的光纤非线性容限。仿真结果表明,与传统CO-OFDM系统相比,恒包络CO-OFDM系统在具有不同色散管理的标准SMF(SSMF)链路中的系统最大发射光功率获得显着提高。5.提出一种基于DSP和RF导频的联合光纤非线性相位噪声补偿方法,用以降低CO-OFDM系统应用于升级采用非归零-通断键控(NRZ-OOK)调制技术的WDM系统时所面临的极为严重的非线性相位噪声影响。仿真结果表明,该方法能有效补偿信道内自相位调制(SPM)和邻近NRZ-OOK信道产生的交叉相位调制(XPM)效应导致的非线性损伤。此外,通过仿真研究了光纤非线性效应对112Gb/s PDM-CO-OFDM系统带内串话光信噪比(OSNR)代价的影响。该研究为工作在非线性区域的CO-OFDM系统应用于100G全光网络提供了系统OSNR预算参考。6.提出利用双臂马赫-曾德尔调制器(MZM)作为光梳生成器实现多带CO-OFDM传输的方法,在仿真中验证了包含16个PDM OFDM频带的1Tb/s CO-OFDM系统,并对传输性能进行分析。进而证实了采用双臂MZM光梳生成器实现宽带CO-OFDM传输的可行性。此外,分析了基于重迭频域均衡(OFDE)的低循环前缀(CP)开销CO-OFDM系统中OFDM接收机对重迭点数的要求,并通过实验研究重迭点数对系统传输性能的影响,进而利用合理的重迭点数设计成功实现80.4Gb/s低CP开销的CO-OFDM信号在无色散补偿SSMF中传输5440km。
崔剑[3]2008年在《高速长途光纤通信系统中光纤非线性、高阶色散和偏振模色散的研究》文中研究说明展望未来的光纤通信系统,其发展重点在于实现超高速及超长距离的无中继传输。限制信号在光纤中高速率长距离传输的主要因素有光纤损耗、光纤非线性效应和色散。低损耗光纤和掺铒光纤放大器(EDFA)的研制和应用弥补了光纤损耗对光纤中光信号的传输速率和传输距离的限制。非零色散位移光纤(NZDSF)、色散管理技术以及波分复用(WDM)技术的应用也使得光纤群速率色散(GVD)和光纤非线性效应对光信号传输速率和传输距离的限制得到了有效缓解。诸多新技术的应用实现了信号传输速率的提高和传输距离的增加。但是,随着传输速率的进一步提高和传输距离的进一步增加,以往常被忽略的光脉冲的高功率引起的较强的非线性效应、高阶色散以及偏振模色散(PMD)开始严重影响光纤通信系统的系统性能,继而大大限制了光纤通信系统的通信容量。本论文通过理论分析研究了光纤非线性效应、高阶色散和偏振模色散对高速长途光纤通信系统性能的影响,基于非线性薛定谔方程,采用分步傅里叶方法数值模拟了光脉冲在非线性色散光波系统中的传输,并且通过对仿真结果的对比和总结,得出了在NRZ和RZ编码方案下单信道高速长途光纤通信链路的脉冲峰值功率容限和色散斜率容限。数值仿真结果表明,合理的控制链路中的脉冲峰值功率和色散斜率,对色散斜率进行适当补偿,可以显着改善高速长途光纤通信系统的系统性能。
佚名[4]2002年在《通信》文中研究指明‘]’N91 020208601 PX实时通信软件的设计与实现/匡巍,张晓林,崔迎炜,周向荣(北京航空航天大学)11月晾航空航天大学学报一2001,27(3)一260一263分析T基于1 PX(In七el·netwol·k Paeket eXehange
耿霞[5]2003年在《光纤通信系统中的计算机仿真》文中研究指明随着通信系统复杂性的增加，传统的分析设计方法已经不能适应发展的需要。如果每次都直接用真实系统进行实验，不仅耗资昂贵，费工费时，有时甚至难于找到问题症结所在。因此，解决上述问题的有效方法是采用计算机仿真技术，利用计算机的高速运算处理能力，完成对光纤通信设备与系统的分析、设计以及性能优化与评估测试。因此光网络的计算机模拟仿真技术日益显示出其巨大的优越性。 本文首先介绍了光纤通信系统中的关键技术以及发展趋势，并分析了光纤喇曼放大器的原理、优点、应用以及还存在的不足。 其后简要地叙述了matlab及其建模仿真工具simulink的功能、特点和使用方法。并着重论述了如何利用simulink研究非线性光纤光学中的受激喇曼效应，指出在光纤通信的情况两个光束的初始强度相差不多时，小增益理论需要修正。SRS遵从特殊的增长规律，并不具有“阈值”特性。Stokes束的增长不仅依赖于泵浦波的强度，而且也和自身的强度有关系。即使泵浦功率比较弱，SRS的影响也可能会存在。另外也对DWDM系统中，SRS的影响还与信道的数目、每个信道的光功率和信道间隔有关的问题进行了仿真研究。
胡章芳, 席兵[6]2005年在《光纤通信系统的计算机仿真》文中提出为了高效地完成日趋复杂通信系统的仿真研究,在对光纤通信系统分析的基础上,利用optisystem仿真软件,建立了高速大容量光纤系统的仿真模型,得到了高速光纤通信系统特性、激光器的调制频率、偏置电流的关系,以及光纤的损耗和色散的仿真结果。亦可利用此仿真软件非常灵活地设计满足需要的仿真系统。
王春楠[7]2011年在《光纤放大器的分析与研究》文中研究指明随着人们对通信速率和通信容量的急速增长,光纤通信技术得到了长足的发展,波分密集复用技术也得到了广泛应用。光放大器是光纤通信系统中的重要组成部分,因此,其高性能的技术变革也变得迫在眉睫。目前掺铒光纤放大器(EDFA)技术比较成熟,具有较高的增益效率,但其频率带宽不够宽泛等不足之处恰恰是拉曼光放大器(FRA)所拥有的特点。所以,随着科学技术的日新月异地发展,两种光放大器的增益平坦度都进行了很大程度上的改善,甚至出现了在以掺铒放大器结构基础上做些适当改变,组成混合式光纤放大器来做到性能上的取长补短。本文以改善掺铒和拉曼光纤放大器增益平坦性为主要研究对象,进行了工作如下:1.简要概述了光纤通信的基础知识和密集型光波复用技术,通过对这项技术的原理、组成和特点的介绍来引出了光纤放大器。2.论述掺铒光纤放大器的基本原理、结构和特性,讨论了EDFA的放大增益、输出功率、增益带宽、噪声失真等特性。3.论文提出了利用插入光纤滤波器(GFF)方式进行掺铒光放大器的增益平坦性改进方法,采用计算机仿真实验,得出了理想的结论。4.分析了拉曼光放大器的工作原理和自身存在的优点,提出了多泵浦拉曼光放大器的设想。5.利用不同的泵浦数目(最多做到12个)对多泵浦拉曼光放大器增益平坦性进行了仿真实验。验证泵浦数目与增益平坦性的关系。6.根据当前实用光纤放大器存在的问题,论文提出采用混合式(FRA-EDFA)光纤放大器的概念,并进行了理论分析和实用的可能性。
周雪芳, 王天枢[8]2011年在《仿真软件在《光纤通信》实验教学中的应用研究》文中提出根据光纤通信课程特点,结合实际教学与科研工作的经验,介绍了把专用的Optisystem光学仿真软件和flash动画融入到该课程教学中的方法和思路,并阐述了该新型教学模式的意义和取得的教学效果。
李刚[9]2003年在《光码分多址通信系统中的关键技术问题研究》文中进行了进一步梳理光纤通信技术继续保持迅速的发展，从点到点的信息传输到网络应用，从干线网到用户网，正逐渐深入到通信的各个领域，各种新技术得到开发利用。码分多址技术在无线通信领域成功地得到大规模商品化应用，在光纤通信通信网中码分多址技术的应用近年来也吸引了许多研究者的兴趣，展现了很好的应用潜质。本文对码分多址技术在光纤通信系统中应用作了历史回顾与综合分析，总结出了若干关键技术问题，并作了深入的理论研究。 本文突破了以往在HFC系统中使用CDMA扩频技术通信时，通常都采用Gold序列来作为地址码的惯例，分析和提出了在HFC的特定环境中，使用同一m序列在某时刻具有的不同相移序列，来构成一个小区的地址编码，能够达到多用户通信时比使用Gold序列进行通信具有更好的相关特性。这种地址码的安排，要求用户间严格同步，使得原本为一个m序列的自相关函数，在各个用户相位差恒定的条件下，分割成用户间的自相关和互相关函数。论文在提出地址码设计方案后，通过计算机仿真实验，模拟一个用户数为100的小区，使用论文设计的地址码方案进行S-CDMA综合业务通信，已预先知道每个用户通信的信息，在计算机仿真通信处理完成后，检验在接收端的用户信息。通过验证每个用户在仿真处理后均能够恢复原始信息，证明了方案的正确性和可行性。 由于地址码的设计方案对用户间的地址码相位要求严格，本文对地址码相位同步问题也进行了深入的研究。论文所提出的方案是通过前端发射固定的导频信号，并且在前端和用户端都把用户地址码相位捆绑在导频相位上，使得用户在同步捕获和跟踪导频相位后，间接得到用户的地址码相位。我们成功设计了导频参考时间点0的电路图，从而解决了S-CDMA系统对同步的严格要求。同时，我们还提出了用两次停留搜索方法代替一次串行搜索进行同步的方法，使导频的同步搜索效率得以提高，并通过计算机仿真实验进行了验证。 本文还对光码分多址通信系统中的光纤非线性效应进行了深入研究。论哈尔滨工程大学硕士学位论文文推导综合了各种非线性效应的非线性薛定愕方程;并提出了当各种非线性效应都作为微扰时，它们的影响可以简单地将各自的作用加到方程之中，这样就可以得到总结性的方程。然后本文又继续讨论各种非线性效应在不同实际情况中影响的大小及对方程的简化。根据综合研究非线性效应的考虑，本文研究了自相位调制及交叉相位调制对四波混频相位匹配的影响，在一定的简化下得到了解析的结果。结果表明相位调制对四波混频的效率会有影响，用四波混频进行波长转换时该情况有很大作用。如果忽略相位调制的影响(光功率很小时)，那么效率公式就回复到通常的仅由色散及频道间隔决定的情况。
参考文献：
[1]. 光纤通信系统仿真研究[D]. 李晓滨. 天津大学. 2004
[2]. 光OFDM技术在短距离和长途光纤通信系统中的应用研究[D]. 邓明亮. 电子科技大学. 2015
[3]. 高速长途光纤通信系统中光纤非线性、高阶色散和偏振模色散的研究[D]. 崔剑. 山东大学. 2008
[4]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2002
[5]. 光纤通信系统中的计算机仿真[D]. 耿霞. 江苏大学. 2003
[6]. 光纤通信系统的计算机仿真[J]. 胡章芳, 席兵. 电脑开发与应用. 2005
[7]. 光纤放大器的分析与研究[D]. 王春楠. 上海交通大学. 2011
[8]. 仿真软件在《光纤通信》实验教学中的应用研究[J]. 周雪芳, 王天枢. 实验科学与技术. 2011
[9]. 光码分多址通信系统中的关键技术问题研究[D]. 李刚. 哈尔滨工程大学. 2003
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