短距离带宽受限光纤传输系统中信号调制与干扰消除技术研究
发布时间：2021-10-08 01:42
随着物联网、高清视频、人工智能等新兴技术的高速发展,以及远程办公、云课堂、云桌面等流量饥渴型业务的快速普及,数据流量持续不断的高速增长,数据中心架构面临快速的更新换代。在容量高速增长的数据中心光互连中,100-G光互连技术已经被普遍采用,400-G规模商用时代正在来临,800-G高速光模块已经发布。具有庞大连接数量的短距离数据中心光互连对成本与功耗十分敏感,倾向于采用低成本、低功耗、小尺寸、高集成度的器件。然而,低成本低功耗的小型器件会导致高速信号受到器件带宽的限制。本论文针对短距离光纤传输系统中的带宽受限问题,在多载波调制及单载波调制的基础上,对带宽受限的正交频分复用（OFDM）、非正交频分复用（NOFDM）和单载波系统的信号调制与干扰消除技术进行了深入研究。论文的主要研究内容和创新点总结如下:一、基于分层非对称剪裁光正交频分复用的干扰消除方案对于OFDM系统,本论文首先将以离散哈特莱变换（DHT）和离散余弦变换（DCT）为代表的实数三角变换应用于分层非对称剪裁光正交频分复用（L-ACO-OFDM）中,提出了基于实数三角变换的L-ACO-OFDM系统。L-ACO-OFDM将多层信号叠...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１思科预测２０１８年至２０２３年全球各类设备和连接增长趋势??根据思科全球云计算指数白皮书，预计２０２１年９３．９％的全球ＩＰ数据流量与??
研究成果发表于Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ??Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ?ｏｎ?Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ?ａｎｄ?Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?Ａｓｉａ?Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ??ａｎｄ?Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ?Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ。??１．４论文的结构安排??目标?方案?信号调制与干扰消除??短距离??传输系１?１?Ｋ丨消除??｜」－４?ＮＫ／?—?ｍＢ?＋?今丨＾??仿真验证，实验传输，为短距离带宽受限光纤传输系统提供可行方案??图卜３论文结构安排示意图??图１－３为论文的结构安排示意图。本论文针对短距离带宽受限光纤传输系统，??在多载波调制及单载波调制的基础上，对带宽受限的ＯＦＤＭ、ＮＯＦＤＭ和单载波??系统的信号调制与干扰消除技术进行了深入研究。在多载波调制的基础上，针对??带宽受限的ＯＦＤＭ调制技术研宄了?Ｌ－ＡＣＯ－ＯＦＤＭ及Ｌ－ＡＣＯ－ＳＣＦＤＭ系统中的??迭代ＩＣＩ消除方案及干扰消除优化方案；针对带宽受限的ＮＯＨＤＭ调制技术研宄??了?ＦＴＮ－ＮＯＦＤＭ系统中的ＩＣＩ消除方案。在单载波调制的基础上，针对带宽受??限的单载波调制技术研究了?ＩＳＩ消除方案。本论文在所研宄的三类信号调制与干??扰消除方案中，创新性地提出了信号调制及干扰消除技术，通过仿真和实验进行??了充分验证。本论文的研宄为短距离带宽受限光纤传输系统提供了可行方案。??本论文共分为六章，具体内容如下：??第一章为绪论，首先介绍了论文的研究背景和意义，阐述了本论文的研宄针??对短距离光纤传输系统中的带宽受限问题，并针对此问题进行了国内外研宄现状??的调研。接下来根据本论文研究的三类信号调制与干扰消除方案，分别概述了论??
简单的ＩＭ／ＤＤ系统被广泛应用［１，＼本章重点对ＩＭ／ＤＤ光纤传输系统中的ＤＳＰ??技术进行介绍。首先介绍了基于ＩＭ／ＤＤ的光纤传输系统基本结构。其次介绍了??应用于ＩＭ／ＤＤ多载波系统中的发送端和接收端ＤＳＰ技术，该部分为第三章和第??四章的研宄奠定了基矗最后介绍了应用于ＩＭ／ＤＤ单载波系统中的发送端和接??收端ＤＳＰ技术，该部分为第五章的研宄奠定了基矗??２．１基于ＩＭ／ＤＤ的光纤传输系统基本结构???????ＳＳＭＦ????????Ｅ／Ｏ?Ｏ／Ｅ??图２－１基于１Ｍ／ＤＤ的短距离光纤传输系统基本结构。Ｔｘ?ＤＳＰ：发送端数字信号处理，Ｒｘ??ＤＳＰ：接收端数字信号处理，ＤＡＣ：数模转换器，ＡＤＣ：糢数转换器，Ｅ／０：电光转换，??０／Ｅ：光电转换，ＳＳＭＦ：标准单模光纤??基于ＩＭ／ＤＤ的短距离光纤传输系统基本结构如图２－１所示，发送端生成的??数字信号经过ＤＡＣ生成模拟电信号，再经过电光转换调制到光载波上。通过光??纤链路传输后，采用光电转换将接收信号转换为模拟电信号，再使用ＡＤＣ将模??拟信号采样为数字信号，最后对数字信号进行处理。??在基于ＩＭ／ＤＤ光传输系统中只采用光强携带信息，因此被光调制器调制的??信号需要为非负的实数信号。发送端首先生成实数信号，经过数模转换后，增加??直流偏置的非负实数电信号通过强度调制器调制到光载波上。本论文采用的强度??调制器为马赫曾德尔调制器（ＭＺＭ）。ＭＺＭ由两个相位调制器平行组合在铌酸??锂衬底上形成，两个调相波相互干涉后实现强度调制Ｋ?ＭＺＭ需要输入光载波??￡；．？？，电信号＿）和直流偏置电压输出调制后的光信号Ｕ〇。用于强度??调制的ＭＺＭ
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向数据中心光互连的高速光传输技术[J]. 张帆,朱逸萧. 中兴通讯技术. 2019(05)
[2]数据中心高速光互连技术[J]. 余建军. 中兴通讯技术. 2019(05)
[3]创造更好的数字化生活[J]. 邬贺铨. 中国科技产业. 2019(07)
[4]数据中心的高速光互连技术[J]. 余建军,方凯博. 中兴通讯技术. 2018(04)
[5]数据中心光通信技术[J]. 谢崇进. 电信科学. 2016(05)
博士论文
[1]光频分复用系统关键技术研究[D]. 周骥.北京邮电大学 2018
本文编号：3423183
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１思科预测２０１８年至２０２３年全球各类设备和连接增长趋势??根据思科全球云计算指数白皮书，预计２０２１年９３．９％的全球ＩＰ数据流量与??
研究成果发表于Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ??Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ?ｏｎ?Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ?ａｎｄ?Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?Ａｓｉａ?Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ??ａｎｄ?Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ?Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ。??１．４论文的结构安排??目标?方案?信号调制与干扰消除??短距离??传输系１?１?Ｋ丨消除??｜」－４?ＮＫ／?—?ｍＢ?＋?今丨＾??仿真验证，实验传输，为短距离带宽受限光纤传输系统提供可行方案??图卜３论文结构安排示意图??图１－３为论文的结构安排示意图。本论文针对短距离带宽受限光纤传输系统，??在多载波调制及单载波调制的基础上，对带宽受限的ＯＦＤＭ、ＮＯＦＤＭ和单载波??系统的信号调制与干扰消除技术进行了深入研究。在多载波调制的基础上，针对??带宽受限的ＯＦＤＭ调制技术研宄了?Ｌ－ＡＣＯ－ＯＦＤＭ及Ｌ－ＡＣＯ－ＳＣＦＤＭ系统中的??迭代ＩＣＩ消除方案及干扰消除优化方案；针对带宽受限的ＮＯＨＤＭ调制技术研宄??了?ＦＴＮ－ＮＯＦＤＭ系统中的ＩＣＩ消除方案。在单载波调制的基础上，针对带宽受??限的单载波调制技术研究了?ＩＳＩ消除方案。本论文在所研宄的三类信号调制与干??扰消除方案中，创新性地提出了信号调制及干扰消除技术，通过仿真和实验进行??了充分验证。本论文的研宄为短距离带宽受限光纤传输系统提供了可行方案。??本论文共分为六章，具体内容如下：??第一章为绪论，首先介绍了论文的研究背景和意义，阐述了本论文的研宄针??对短距离光纤传输系统中的带宽受限问题，并针对此问题进行了国内外研宄现状??的调研。接下来根据本论文研究的三类信号调制与干扰消除方案，分别概述了论??
简单的ＩＭ／ＤＤ系统被广泛应用［１，＼本章重点对ＩＭ／ＤＤ光纤传输系统中的ＤＳＰ??技术进行介绍。首先介绍了基于ＩＭ／ＤＤ的光纤传输系统基本结构。其次介绍了??应用于ＩＭ／ＤＤ多载波系统中的发送端和接收端ＤＳＰ技术，该部分为第三章和第??四章的研宄奠定了基矗最后介绍了应用于ＩＭ／ＤＤ单载波系统中的发送端和接??收端ＤＳＰ技术，该部分为第五章的研宄奠定了基矗??２．１基于ＩＭ／ＤＤ的光纤传输系统基本结构???????ＳＳＭＦ????????Ｅ／Ｏ?Ｏ／Ｅ??图２－１基于１Ｍ／ＤＤ的短距离光纤传输系统基本结构。Ｔｘ?ＤＳＰ：发送端数字信号处理，Ｒｘ??ＤＳＰ：接收端数字信号处理，ＤＡＣ：数模转换器，ＡＤＣ：糢数转换器，Ｅ／０：电光转换，??０／Ｅ：光电转换，ＳＳＭＦ：标准单模光纤??基于ＩＭ／ＤＤ的短距离光纤传输系统基本结构如图２－１所示，发送端生成的??数字信号经过ＤＡＣ生成模拟电信号，再经过电光转换调制到光载波上。通过光??纤链路传输后，采用光电转换将接收信号转换为模拟电信号，再使用ＡＤＣ将模??拟信号采样为数字信号，最后对数字信号进行处理。??在基于ＩＭ／ＤＤ光传输系统中只采用光强携带信息，因此被光调制器调制的??信号需要为非负的实数信号。发送端首先生成实数信号，经过数模转换后，增加??直流偏置的非负实数电信号通过强度调制器调制到光载波上。本论文采用的强度??调制器为马赫曾德尔调制器（ＭＺＭ）。ＭＺＭ由两个相位调制器平行组合在铌酸??锂衬底上形成，两个调相波相互干涉后实现强度调制Ｋ?ＭＺＭ需要输入光载波??￡；．？？，电信号＿）和直流偏置电压输出调制后的光信号Ｕ〇。用于强度??调制的ＭＺＭ
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向数据中心光互连的高速光传输技术[J]. 张帆,朱逸萧. 中兴通讯技术. 2019(05)
[2]数据中心高速光互连技术[J]. 余建军. 中兴通讯技术. 2019(05)
[3]创造更好的数字化生活[J]. 邬贺铨. 中国科技产业. 2019(07)
[4]数据中心的高速光互连技术[J]. 余建军,方凯博. 中兴通讯技术. 2018(04)
[5]数据中心光通信技术[J]. 谢崇进. 电信科学. 2016(05)
博士论文
[1]光频分复用系统关键技术研究[D]. 周骥.北京邮电大学 2018
本文编号：3423183
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