谭庆贵[1]2006年在《卫星光CDMA通信系统及关键技术研究》文中研究表明将光码分多址(CDMA)技术应用到卫星光通信中，可以充分利用光波的巨大带宽，使卫星光CDMA通信系统具有适合突发、异步接入和多用户共享信道的特点，同时还保持了CDMA技术在无线电通信中的抗干扰、保密、软容量及网络协议简单等特性，易于组建卫星光通信网络。由于卫星光CDMA通信系统是功率受限系统，空间环境复杂，容易受到多种干扰噪声的影响，需要针对卫星环境和卫星光通信技术的特点，研究卫星光CDMA通信系统及关键技术。本文围绕卫星光CDMA通信系统的系统方案、关键技术以及系统性能展开工作。概括分析了各种地址码理论及特点，并根据阵列波导光栅(AWG)的特点，设计了多种AWG编解码器。提出了宽谱空间光．单模光纤耦合系统实现方案，并分析了该耦合系统的性能。给出了卫星二维光CDMA通信系统方案和系统模型，并分析了该通信系统的系统性能。设计并建立了空间光CDMA通信实验系统，实验测量分析了该通信系统的性能。最后提出了一种基于波分和码分相结合的卫星光组网方案，并分析了网络的吞吐量性能。全文共分九章，主要内容如下：概述了光CDMA技术的基本原理和发展现状，分析了在卫星光通信系统中采用CDMA技术的必要性和可行性，提出了本文拟解决的问题及研究方向。介绍了卫星光CDMA通信系统的基本原理、系统组成，并根据卫星光通信和光CDMA通信技术的特点，分析了卫星光CDMA通信系统中需要解决的关键技术。概括分析了各种地址码的编解码原理及各种编解码器的结构和特点。根据AWG的复用／解复用和循环特性，针对不同的地址码，设计了多种AWG编解码器，并分析了信道串扰对光CDMA通信系统性能的影响。针对采用宽谱光源的卫星光CDMA通信系统，分析了空间光—光纤耦合技术的基本原理及色差引起的轴向偏移等因素对系统性能的影响，并设计了宽谱空间光—光纤耦合系统。提出了卫星光CDMA系统方案和系统模型，并考虑各种干扰噪声的影响，分析了卫星二维光CDMA通信系统的性能。同时还分析了跟瞄误差和大气闪烁对卫星光CDMA通信系统性能的影响。为了克服多址干扰对光CDMA通信系统的影响，提出了一种基于附加信息的多址干扰消除技术，可以较好地克服多址干扰对卫星光CDMA通信系统造成的影响，并详细分析了其性能。研究分析了波分复用(WDM)技术和光CDMA技术的特点及应用，提出了一种基于波分和码分相结合的组网方案，并分析了卫星光WDM+CDMA网络的网络结构和网络吞吐量性能。基于FBG编解码器，建立了快跳频空间光CDMA实验系统，并通过实验分析了该系统中FBG编解码器等单元器件的性能。采用不同的用户数，分别测量得到解码后的光信号，并分析了空间光CDMA实验系统的系统性能。最后总结了本课题的主要工作和创新点，并对下一步工作给出了探讨性建议。
谈亚芳[2]2002年在《大容量无线光CDMA通信系统多用户检测技术研究》文中提出无线光通信具有传输码率高，保密性好，器件尺寸小等优点。而CDMA(Code Division Multiple Access)，即码分多址，由于其巨大的带宽，抗干扰性好，保密性好等优点成为近年来通信领域研究的热点。将CDMA应用于无线光通信中，不仅可以充分利用CDMA的抗干扰、保密、随机接入以及软容量等特性，还可以充分利用光载波的巨大带宽，因此有着广阔的应用前景。 本课题是国家自然基金课题《大容量无线光CDMA通信系统原理与实现》中的一部分，主要解决接收端的多用户检测问题。经过研究，我们把无线光通信信道分为自由空间、大气层、室内叁种。采用了解相关检测的多用户检测技术。自由空间信道，主要考虑背景光对系统的影响；对于大气层信道除了背景光之外，还考虑了大气湍流形成的闪烁效应对系统的影响；对于室内信道除了背景光之外，考虑了多径效应对系统的影响。针对叁种信道，提出了叁种解相关检测方案。 我们对这叁种解相关检测下的系统，在高斯模型下进行了分析，得出了误码率曲线图，并进行了计算机仿真，证明这叁种信道下的解相关检测都是可行的，达到了预期的目的。对于光编解码器，探索性地提出了用光纤延时线解决的方案，并进行了实验验证。经过艰苦的努力，我们完成了建立信道模型、提出多用户检测方案、进行计算机分析和仿真、实验四个主要的工作。最后，我们对无线光通信提出了新的构想和希望。
董平[3]2006年在《卫星光CDMA通信系统链路及网络初步研究》文中指出卫星光CDMA通信具有大容量、抗干扰、保密等众多优点,应用前景广泛,对军事和商用都有重要意义。同时,光CDMA技术应用到卫星通信中是一个全新的研究领域。随着地址码的构造、编/解码技术、多用户干扰等技术的进展,将光CDMA技术应用到卫星通信中成为可能,但仍有许多待研究的技术问题。为此,本文对以下内容展开深入的研究:1)分析研究了卫星光CDMA通信系统的基本原理和关键技术,如调制解调技术、地址码的构造技术、光CDMA编解码技术、探测技术、无线光-光纤耦合技术及ATP技术。为本文要研究的主要内容提供理论基础。2)本文主要研究与卫星链路相关的物理特性及通信系统性能。分析研究了卫星光CDMA通信系统中卫星仰角、方位角和距离,给出了探测器能够接收到的光功率以及ATP子系统捕获及跟瞄的范围;对卫星光CDMA通信系统性能模型和基于卫星振动系统性能模型的研究,分析了多用户干扰、接收光功率、背景光噪声、振动偏差以及码速率对系统误码率的影响,给出了相应的改进措施。对卫星光CDMA通信系统的设计有一定的参考价值。3)初步研究CDMA技术在卫星光网络中的应用,分别对在卫星接入网及卫星骨干网中应用光CDMA技术进行初步探讨,包括网络方案、拓扑结构等,并提出当前面临的相关问题。对指导卫星光CDMA网络的应用有一定的参考价值。4)为了通过实验对卫星光CDMA通信系统进行验证和性能分析,设计了快跳频无线光CDMA实验系统方案,搭建了系统实验平台并进行模拟实验。成功实现了622Mbps无线光CDMA通信的系统实验,在国内还未见相关报道,实验结果表明该系统具有良好的性能。为光CDMA技术应用到卫星通信中提供了实验数据。
韩婷[4]2012年在《卫星光CDMA通信系统的媒质接入控制协议研究》文中提出传统的卫星通信系统采用微波技术,存在诸如频带资源有限、通信容量偏小、发散角较大等一些固有的缺陷;采用光码分多址(OCDMA)技术的卫星通信系统则具有容量大、抗干扰和保密性好等优点,但目前主要研究诸如星间的通信链路特性、调制解调技术和捕获、跟踪、瞄准(ATP)技术等物理层技术,对数据链路层及更高层的研究很少。媒质接入控制(MAC)协议大幅影响卫星光CDMA系统的带宽利用率、资源分配、设备成本和系统复杂度,因此,研究卫星光CDMA系统中的MAC协议具有重要价值。本文首先总结现有的MAC协议,详细地介绍了固定、随机、预约和混合多址协议的原理及其特点;其次,介绍了卫星光CDMA通信系统的优点、原理及关键技术;建立包括发射机模块、信道模块和接收机模块的数学仿真模型来分析卫星光CDMA通信系统的误码率。通过深入分析CDMA-PRMA协议原理,再将其应用于卫星光CDMA通信网络,设计了一种带有分组预约的卫星光CDMA多址协议(S-OCDMA-PRMA);分析该协议传送语音分组时,S-OCDMA-PRMA协议的分组损失率,并编程仿真研究了该性能指标。仿真结果表明,S-OCDMA-PRMA的性能优于传统CDMA-PRMA,即在相同分组损失率时,可以允许更多用户同时进行通信。最后,作者总结全文,并提出了下一步研究工作。
张续钟, 李艳萍, 李婧[5]2009年在《无线光CDMA通信系统MMSE检测技术研究》文中研究表明经过研究无线光通信信道,文章将其分为自由空间、大气层、室内叁种信道,主要考虑背景光对系统的影响;对于大气层信道除了考虑背景光之外,还考虑了大气湍流形成的闪烁效应对系统的影响;对于室内信道除了背景光之外,考虑了多径效应对系统的影响。针对叁种信道,采用了多用户检测技术中的MMSE检测,提出了叁种MMSE检测方案。我们对这叁种MMSE检测下的系统,在高斯模型下进行了分析,得出了误码率曲线图,证明这叁种信道下MMSE检测都是可行的。
谭庆贵, 胡渝[6]2004年在《空间光CDMA系统研究》文中认为阐述了光CDMA技术的通信原理及其特点,介绍了光CDMA技术应用在空间光通信中的重要性。提出了空间光CDMA系统方案,详细分析了系统中地址码的构造、编解码器的准直、多用户检测、光束准直等关键技术。
王懿嘉[7]2009年在《空间光CDMA扩频编码技术研究》文中指出空间光CDMA技术是将码分多址(CDMA)技术与大容量无线光通信技术相结合的一种通信方式。本文以空间光CDMA扩频编码原理为基础,围绕空间光CDMA多自由度编码机理展开研究,对现有的几种WOCDMA地址码进行仿真,结合分析的结果,对大容量多维空间光CDMA码字的构造进行研究,验证其可行性,系统容量也获得了提高。本文基于对无线光信道模型的研究,对W-OCDMA系统空间理想信道和高斯信道条件下的信道容量进行了研究,获得了编码的极限。针对不同的编码对信道的频谱效率进行了分析,从信息论的角度验证了对空间光CDMA系统进行多自由度编码的必要性和可行性。
李刚[8]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。
解宜原[9]2006年在《大容量无线光码分多址技术的研究》文中进行了进一步梳理无线光码分多址(WOCDMA)是将码分多址(CDMA)技术与大容量的无线光通信技术相结合的一种通信方式,其主要优点表现在如下几个方面:①允许多个用户随机地接入同一信道;②可构成真正“透明”的全光通信网络;③具有良好的安全性;④允许可变速率或多速率传输,并可同时提供多种业务支持;⑤具有优良好的抗干扰能力,并能够充分地利用无线光的可用带宽。因此,无线OCDMA技术具有很强的技术优势和广阔的应用前景。 目前WOCDMA技术存在的主要问题有以下叁个方面:①现有的WOCDMA地址码的码容量比较小;②信道编码的选取;③多用户检测的问题。 本论文研究了现有的几种WOCDMA地址码,并对它们的特性进行了仿真。结合分析的结果,在一维EQC地址码的基础上,利用素数跳频技术,提出了不同时片,不同波长的二维编码和不同时片,不同波长,不同偏振的叁维编码方案,使码容量得到大幅的提高。在此基础上,利用Bragg光纤光栅和法拉第旋光器设计了编解码器。 针对室内、室外无线光信道建立了高斯信道模型,在此信道模型的基础上选用交错卷积码进行了信道编码,并利用System view软件对该信道编码进行了仿真,得到了其误码曲线,和未进行信道编码的误码曲线进行了对比,得到了交错卷积码可以有效地实现高斯信道的检纠错。针对深空信道,建立了泊松信道模型,在此信道模型的基础上选用内码为BCH,外码为RS的级联码进行了信道编码,并利用System view软件对该信道编码进行了仿真,得到了其误码曲线,和未进行信道编码的误码曲线进行了对比,得到了可以内码为BCH,外码为RS的级联码有效地实现泊松信道的检纠错。 多用户检测的研究主要研究了最佳检测、传统检测、解相关检测,可以得到最佳检测复杂度随用户数呈指数级增长,传统检测易受远近效应影响,解相关检测最适合多用户检测,并仿真了在高斯模型和泊松模型下采用解相关检测的误码率曲线。
参考文献：
[1]. 卫星光CDMA通信系统及关键技术研究[D]. 谭庆贵. 电子科技大学. 2006
[2]. 大容量无线光CDMA通信系统多用户检测技术研究[D]. 谈亚芳. 电子科技大学. 2002
[3]. 卫星光CDMA通信系统链路及网络初步研究[D]. 董平. 电子科技大学. 2006
[4]. 卫星光CDMA通信系统的媒质接入控制协议研究[D]. 韩婷. 西安电子科技大学. 2012
[5]. 无线光CDMA通信系统MMSE检测技术研究[J]. 张续钟, 李艳萍, 李婧. 中国新技术新产品. 2009
[6]. 空间光CDMA系统研究[J]. 谭庆贵, 胡渝. 光通信技术. 2004
[7]. 空间光CDMA扩频编码技术研究[D]. 王懿嘉. 长春理工大学. 2009
[8]. 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
[9]. 大容量无线光码分多址技术的研究[D]. 解宜原. 西南交通大学. 2006
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