基于无约束频域均衡的模分复用系统解复用技术研究
发布时间：2020-12-30 22:59
在当今社会,互联网与各传统行业深度融合,信息化技术几乎渗透到了社会每个角落,人们对网络带宽的需求量呈爆炸性增长。而与此同时,由于传统的单模光纤通信系统容量趋近香农极限,作为数据传输主要媒介之一的光纤通信网络面临着前所未有的挑战。为了应对单模光纤的容量极限问题,在时间、波长、偏振态、频率等自由度得到应用的情况下,模式这一自由度受到了人们的广泛关注。基于少模光纤的模分复用技术利用相互正交的模式传输信号,极大地提升了单根光纤的系统容量。然而,在实际的模分复用系统中,差分模式群时延和模式耦合等损伤严重影响了信号的传输质量。因此,有效补偿模分复用系统中的损伤,提高信号传输质量是亟待解决的问题。本文深入研究了模分复用系统中损伤的作用机理,搭建出了模分复用仿真系统,提出了复杂度较低的无约束频域最小均方算法,在此基础上,提出了改进的变步长无约束频域最小均方算法,并利用这两种算法对系统中存在的损伤进行补偿,最终实现了高效的模式解复用。本文的主要工作安排如下:首先,以麦克斯韦方程组理论为基础,对少模光纤中所支持模式的模式理论进行了详细的分析,给出了少模光纤中支持的一些低阶模式的光场分布情况,并对少模光纤中...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
网络带宽的增长趋势
图 1.2 为 SDM 技术的两种主要形式，即基于多芯光纤（Multi-Core FibF）[16]的空分复用技术和基于少模光纤[17,18]（Few-Mode Fiber, FMF）或多的模分复用（Mode-division Multiplexing, MDM）技术。其中，前者利用多模光纤中相互独立的正交模式传输信号，其可以成倍地提升系统容量。纤是一种新型传输媒质，其支持的模式数目介于单模光纤与多模光纤之间于多模光纤，少模光纤模间色散较小，模场有效面积较大，则其内部非线相对较小[19,20]；此外，少模光纤中的模式数目较少，各个模式易于激发得需使用过于复杂的模式复用器[21,22]（Multiplexer，MUX）和模式解复Demultiplexer，DEMUX）。上述因素使得少模光纤比多模光纤更适合长输系统。
图 1.3 基于少模光纤的模分复用系统框图研究表明，利用 DSP 技术对模分复用系统的接收信号进行模式解复用可效地降低上述损伤带来的影响。通常，衡量解复用算法性能优劣的准则有三衡效果、收敛速度和计算复杂度。均衡效果决定了链路的通信质量，较低的率是实现数据传输的必要条件。而较快的收敛速度和较低的复杂度可以尽可
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Cite Space的国内“互联网+传统行业”研究热点与前沿分析[J]. 王莉,李世宇. 情报科学. 2017(02)
[2]德国“工业4.0”对中国“互联网+”的启示[J]. 李炜,孙法明. 中国管理信息化. 2016(01)
[3]“互联网+”行动计划的实施背景、内涵及主要内容[J]. 宁家骏. 电子政务. 2015(06)
[4]互联网金融对我国商业银行的影响路径——基于“互联网+”对零售业的影响视角[J]. 郑志来. 财经科学. 2015(05)
[5]高速相干光通信系统中残留色散均衡器研究[J]. 张虎,陈健. 光子学报. 2014(09)
[6]Design and optimization of weakly-coupled few-mode fiber with low nonlinearity[J]. 刘俊彦,张杰,韩佳巍,高冠军,赵永利,顾畹仪. Chinese Optics Letters. 2014(03)
[7]基于少模光纤的模分复用系统多输入多输出均衡与解调[J]. 姚殊畅,付松年,张敏明,唐明,沈平,刘德明. 物理学报. 2013(14)
[8]基于蒙特卡罗方法的通信系统误码率的仿真[J]. 张珽. 无线通信技术. 2010(01)
[9]恒模算法:进展与展望[J]. 冯熳,廖桂生. 信号处理. 2003(05)
[10]采样定理与奈奎斯特准则的研究[J]. 郝建民. 遥测遥控. 1998(02)
博士论文
[1]模分复用系统解复用技术研究[D]. 闫李.吉林大学 2016
[2]高速相干光纤通信系统中色散补偿及载波相位评估的研究[D]. 徐天华.天津大学 2012
硕士论文
[1]少模光纤模式复用系统解复用算法研究[D]. 赵玲.吉林大学 2015
[2]高速光时分复用系统传输技术研究[D]. 池剑锋.北京交通大学 2011
本文编号：2948453
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
网络带宽的增长趋势
图 1.2 为 SDM 技术的两种主要形式，即基于多芯光纤（Multi-Core FibF）[16]的空分复用技术和基于少模光纤[17,18]（Few-Mode Fiber, FMF）或多的模分复用（Mode-division Multiplexing, MDM）技术。其中，前者利用多模光纤中相互独立的正交模式传输信号，其可以成倍地提升系统容量。纤是一种新型传输媒质，其支持的模式数目介于单模光纤与多模光纤之间于多模光纤，少模光纤模间色散较小，模场有效面积较大，则其内部非线相对较小[19,20]；此外，少模光纤中的模式数目较少，各个模式易于激发得需使用过于复杂的模式复用器[21,22]（Multiplexer，MUX）和模式解复Demultiplexer，DEMUX）。上述因素使得少模光纤比多模光纤更适合长输系统。
图 1.3 基于少模光纤的模分复用系统框图研究表明，利用 DSP 技术对模分复用系统的接收信号进行模式解复用可效地降低上述损伤带来的影响。通常，衡量解复用算法性能优劣的准则有三衡效果、收敛速度和计算复杂度。均衡效果决定了链路的通信质量，较低的率是实现数据传输的必要条件。而较快的收敛速度和较低的复杂度可以尽可
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Cite Space的国内“互联网+传统行业”研究热点与前沿分析[J]. 王莉,李世宇. 情报科学. 2017(02)
[2]德国“工业4.0”对中国“互联网+”的启示[J]. 李炜,孙法明. 中国管理信息化. 2016(01)
[3]“互联网+”行动计划的实施背景、内涵及主要内容[J]. 宁家骏. 电子政务. 2015(06)
[4]互联网金融对我国商业银行的影响路径——基于“互联网+”对零售业的影响视角[J]. 郑志来. 财经科学. 2015(05)
[5]高速相干光通信系统中残留色散均衡器研究[J]. 张虎,陈健. 光子学报. 2014(09)
[6]Design and optimization of weakly-coupled few-mode fiber with low nonlinearity[J]. 刘俊彦,张杰,韩佳巍,高冠军,赵永利,顾畹仪. Chinese Optics Letters. 2014(03)
[7]基于少模光纤的模分复用系统多输入多输出均衡与解调[J]. 姚殊畅,付松年,张敏明,唐明,沈平,刘德明. 物理学报. 2013(14)
[8]基于蒙特卡罗方法的通信系统误码率的仿真[J]. 张珽. 无线通信技术. 2010(01)
[9]恒模算法:进展与展望[J]. 冯熳,廖桂生. 信号处理. 2003(05)
[10]采样定理与奈奎斯特准则的研究[J]. 郝建民. 遥测遥控. 1998(02)
博士论文
[1]模分复用系统解复用技术研究[D]. 闫李.吉林大学 2016
[2]高速相干光纤通信系统中色散补偿及载波相位评估的研究[D]. 徐天华.天津大学 2012
硕士论文
[1]少模光纤模式复用系统解复用算法研究[D]. 赵玲.吉林大学 2015
[2]高速光时分复用系统传输技术研究[D]. 池剑锋.北京交通大学 2011
本文编号：2948453
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