偏振解复用论文-李昊康

偏振解复用论文-李昊康

导读:本文包含了偏振解复用论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:偏振解复用,直接检测,相干接收,粒子群优化算法

偏振解复用论文文献综述

李昊康[1](2019)在《基于DSP的偏振解复用技术研究》一文中研究指出在当今飞速发展的互联网时代,人们对于带宽的要求呈指数级增长,与此同时,随着科学技术的进步及光纤加工工艺的进步,骨干网的传输带宽也在飞速增长,随着调制格式,波分复用、偏振复用技术及数字相干技术的发展及应用,光纤传输系统的容量大大提高,逐步向着400Gb/s,甚至1Tb/s的传输速率迈进。在这些应用的技术中,有的需要对光纤媒介,进行升级换代,有的则可以在原有传输链路上实现系统增容,但是极大地增加了传输系统升级的成本。其中尤以偏振复用(Polarization Multiplexing,PM)技术的实现最为简单。由于光纤链路中传输的光信号偏振态随机发生变化,产生RSOP(Rotation of State of Polarization,RSOP)效应,在接收端通过解复用后不能得到状态稳定的两束光路,需要在接收端对其偏振态进行控制后实现解复用。由偏振复用实现的光通信系统,接收端采取的解复用方式分为了基于直接检测的光域实现和基于数字相干检测的电域实现。相干检测能够很好的抑制PMD(Polarization Mode Dispersion,PMD)、偏振相关损耗、非线性偏振旋转等,相较于直接检测有诸多优点,但是直接检测以其结构简单,简易操作,低成本等优点而仍有广泛应用。本文将对该两种方式实现的解复用系统分开展开研究,论文的主要工作和成果如下:(1)研究并设计了基于直接检测方式实现的偏振解复用系统。首先对基于本方案实现解复用过程进行详细的分析,给出其实现理论依据并经公式推导出反馈变量△V,给出了该反馈变量与输入光信号方位角和椭圆率的关系,通过实验验证了基于该方案实现的解复用系统对传输光信号的调制格式和速率透明。接着对基于粒子群优化算的反馈控制算法进行研究,在其基础上进行改进,提出了权重自适应调节的PSO(Particle Swarm Optimization,PSO),根据反馈值所处的区间动态的调整粒子搜索步长的大小。接着基于该方案,设计硬件,搭建实验平台,主要包括AD(Analog to Digital,AD)、DA(Digital to Analog,DA)转换模块,反馈变量采集部分,偏振控制器模块及电源管理模块。在该实验平台下完成上述的验证实验。最后通过实验对比了PSO和权重自适应调节PSO在偏振稳定和解复用方面的性能,后者无论在收敛成功率和收敛速率均有较大的提升。(2)对基于卡尔曼滤波器实现的数字相干解复用系统进行研究。首先对相干光通信系统进行了论述,研究了其系统的构成,发射端产生高阶调制格式的偏振复用光的原理,重点分析了接收端采取的偏振分集相干接收的原理。接着由浅入深的研究了扩展卡尔曼滤波器,并对其在应用中存在的不足提出了自适应的卡尔曼滤波器,动态的改变Q值,给出了相关的理论分析和公式推导。设计并构建了基于PM-16QAM的相干光通信仿真系统,首先对EKF(Extended Kalman Filter,EKF)在不同Q值下的解复用性能进行仿真,取其性能最优时的参数设置。接着研究了AKF(Adaptive Kalman Filter,AKF)对于偏振旋转频率的容忍度,得到105rad/s的限值远高于目前商用103rad/s的要求。最后则对比了在不同传输距离和OSNR(Optical Signal To Noise Ratio,OSNR)下EKF和AKF实现偏振解复用的性能,AKF相较于EKF,其收敛速度快了将近叁倍,验证了Q值的动态变化对于系统实现收敛和解复用的重要性。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-06-01)

葛军[2](2018)在《基于卡尔曼滤波器的相干光通信系统偏振解复用技术研究》一文中研究指出高阶调制格式的偏振复用技术已经在相干光通信系统中得到了广泛应用,它能成倍地提高光纤系统容量,且无需对系统进行大规模的改造。对于偏振复用系统,为了在接收端恢复出两路原始偏振态的信息,需要在接收端对信号进行偏振解复用。基于Stokes空间的偏振解复用方法具有调制格式无关的特性,基于卡尔曼滤波器的偏振解复用方法具有很好的鲁棒性。两种方法结合,可实现优化的偏振解复用及链路均衡。然而,该方法需要选取一个优化的初始过程噪声协方差,如果选取不当,算法的收敛性和精度都会有所下降。为消除过程噪声协方差取值不当对解复用性能的影响,提出一种在Stokes空间中基于自适应卡尔曼滤波器(AKF)的偏振解复用方法,能够对过程噪声进行自适应估计,提升解复用精度和收敛速度。通过软件仿真和实验分析了该算法在不同应用环境下的性能。首先,本文从PDM相干光通信系统的基本理论出发,介绍了偏振光的定义和分类及描述方法;然后对偏振复用系统中的色散、双折射效应和偏振模色散进行了理论分析;最后对偏振复用系统模型的发送端、传输链路、接收端进行简要分析。其次,利用VPItransmissionMaker~(TM)光通信仿真平台搭建了28 GBaud PDM-QPSK/16QAM仿真模型来验证算法的可行性。通过仿真分析了基于AKF的偏振解复用方法对偏振旋转频率的容忍度,仿真结果表明,对于PDM-QPSK/16QAM信号,当偏振旋转频率分别小于10~5 rad/s和5×10~4 rad/s时,误码率性能几乎不变,完全能满足现在商用光纤通信系统对偏振旋转速率的要求。同时,通过仿真对比分析了CMA、LS-PF、EKF和AKF算法对PDM-QPSK/16QAM信号的解复用性能。最后,分别研究了残余色散和偏振模色散对上述四种算法解复用性能的影响,仿真结果证明了所提出的AKF算法是可行的。最后,基于相干光通信传输平台,对16 GBaud PDM-16QAM相干光通信传输系统进行了实验研究。针对不同的传输距离(B2B和560 km),对传统EKF和所提出的AKF的解复用性能进行了实验对比分析。结果表明,尽管初始过程噪声协方差Q在[0,10~(-3)]这样大的范围内取值,本文所提出的算法都能在1000个符号内收敛。与EKF算法(优化值Q=10~(-6)情况下)对比,AKF方法收敛速度快4倍多。同时,在7%FEC处,本文所提出的AKF算法在560 km传输的OSNR代价相比于B2B仅为2.7 dB。随后,通过实验评估了AKF算法的偏振追踪稳定性。实验结果表明,在偏振旋转速率为2474.004 rad/s时,B2B和560 km传输误码率抖动仅分别为0.3 dB和0.2 dB,具有很好的偏振解复用稳定性。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01)

周馨雨[3](2016)在《Stokes空间中的偏振解复用技术研究》一文中研究指出近年来随着云计算和大数据等业务的大规模发展,人们对信息传输速率和带宽的需求日益增加。目前,光纤通信作为一种高速率、大容量且相对稳定的信息传输方式,成为了解决这一需求的必由之路。偏振复用技术(Polarization Division Multiplexing, PDM)通过利用光波的偏振特性,在同一信道中传输两路同波长偏振态相互垂直的信号,能直接提高两倍的频谱利用率。目前,PDM技术已经非常成熟地应用到长距离光纤通信系统中。而在短距离光纤传输系统中,相较于结构复杂、成本较高且计算量大的相干探测解复用技术,直接探测解复用技术成本低廉且复杂度低,更加适合作为该系统的检测手段。同时,相对于Jones矩阵,Stokes空间由于采用了独特的叁维空间表示方法,可以更加直观和具体地表示信号偏振态(State of Polarization, SOP)及其在传输中的变化过程,因此将其与电域的数字信号处理技术(Digital Signal Processor, DSP)相结合,可以灵活地实现信号的偏振解复用与链路损伤补偿。本论文以PDM的技术原理为依据,主要针对直接探测短距离光纤传输系统,采用软件仿真和实验验证的方法,研究和验证了Stokes矢量分析算法的可行性。首先,本论文从PDM的基本理论分析出发,介绍了偏振光的定义、分类、描述方式以及几种常用的偏振器件和PDM的实现方法,简要分析了传输过程中色散(Chromatic Dispersion, CD)、随机双折射(Randomly Varying Birefringence)、偏振模色散(Polarization Mode Dispersion, PMD)和偏振相关损耗(Polarization Dependent Loss,PDL)等对PDM系统性能的影响。并分别针对相干探测和直接探测简要介绍了偏振解复用的常用办法,同时针对强度调制直接探测(Intensity Modulation-Direct Detection, IM/DD)系统提出了一种简化的斯托克斯矢量算法,简化了偏振解复用的结构,降低了算法复杂度以及系统的成本。其次,利用VPItransmissionMakerTM光通信仿真平台,搭建了PDM-IM/DD系统的仿真模型。验证了Stokes空间与简化Stokes矢量分析算法的可行性,并得出了两种算法的偏振解复用效果基本相同的结论。同时,分析了色散、偏振模色散(PMD)以及偏振相关损耗(PDL)对PDM-IM/DD系统传输性能的影响。仿真结果表明在PDM-IM/DD短距离传输系统中PMD和PDL对系统传输性能的影响可以忽略不计。最后,搭建了20-Gbit/s的单偏振态OOK信号传输系统与2×10-Gbit/s的PDM-IM/DD传输实验系统。在不同的传输距离(背靠背、10-km、25-km)下,两种系统的传输性能进行了对比分析,验证了简化Stokes算法在PDM-IM/DD系统中的实际可行性。实验结果表明,误码率相同(10-4)的情况下,对于不同的传输距离(背靠背、10-km、25-km)PDM系统与单偏振态系统相比功率损失代价仅分别为0.3-dB、0.2-dB、0.2-dB,且PDM系统在误码率相同(10-4)的情况下,对比本身背靠背的情况,传输10-km与25-km之后功率损失代价仅分别为1-dB和1.7-dB。(本文来源于《西南交通大学》期刊2016-06-01)

张群[4](2016)在《基于半径导向线性卡尔曼滤波的偏振解复用和均衡技术研究》一文中研究指出偏振复用可在不改变主干通信链路前提下双倍提升系统的容量,但是要求接收端能够有效地跟踪光信号偏振态,传统的方法是使用光学偏振控制手段对光信号实现的偏振态分离,但是存在跟踪速率较低以及系统复杂等方面问题。而在新一代相干光通信系统则利用信号处理算法实现快速鲁棒的偏振态跟踪与解偏。目前已有诸多偏振态跟踪技术相继提出,本文围绕课题组提出的半径导向线性卡尔曼(RDLKF)算法开展偏振态跟踪以及信道均衡性能研究。该算法具有收敛速度快和快速跟踪优点,在下一代高频谱效率光信号监测与分析方面具有明显应用潜力。本论文在课题组已有工作基础上,仿真和实验分析了该算法在不同应用环境下的性能,并对该算法的不足进行了相应的改进,主要内容分为基于RDLKF的解偏算法和基于RDLKF的均衡算法两部分。本论文首先回顾了偏振复用相干光通信系统及相关数字信号处理补偿算法发展历程。介绍了偏振复用相干光通信系统的工作流程,对系统中各个模块的工作原理进行了详细的分析,建立了相应的数学模型,给出了常用数字信号处理的过程,并对关键步骤进行了分析。在RDLKF解偏算法的研究中,将RDLKF解偏算法应用于QPSK/16QAM混合调制信号的偏振态恢复中,讨论了多种参数对算法的影响;其次为了解决RDLKF算法在高阶调制格式下解偏性能差的问题,提出了级联RDLKF算法,使用单模RDLKF对信道参数进行预收敛,再使用多模RDLKF进行继续收敛,实验结果表明该算法能有效降低RDLKF算法在高阶调制格式下解偏代价高的问题;为了进一步提高级联RDLKF算法的性能,采用概率判决和按星座点数目加权更新系数方式对半径导向方式进行了改进,仿真结果表明改进算法能够提高级联RDLKF算法的偏振态跟踪速度。在基于RDLKF均衡算法的研究中,为了解决RDLKF算法只能进行解偏,不能进行信道均衡的问题,提出了两种解决方案。第一种,将RDLKF算法与传统CMA算法结合提出了一种RDLKF+CMA级联算法,该算法使用RDLKF对信道参数进行预收敛,并将预收敛参数作为CMA滤波器的中心抽头系数,实验结果表明该算法能解决不仅可以进行信道均衡,而且也解决了CMA算法存在奇异性的问题;第二种,将RDLKF算法进行矢量扩展,并在状态空间建立新型约束关系,提出一种新型RDLKF均衡算法,实验结果表明该算法可以改善RDLKF不能进行信道均衡的问题并且具有快速的偏振态跟踪速率。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01)

罗辉[5](2016)在《基于槽式纳米线微环谐振腔型偏振复用/解复用器研究》一文中研究指出光互连网络与通信技术发展迅速,然而仍需解决通信容量、光互连节点集成器件的相关技术问题。具有高密度片上集成的硅基光子器件模块能够突破传统技术的瓶颈,适应当前光互连容量的激增需求。目前,硅基片上波分复用等各类复用技术有效的提升了通信容量。本文研究一种新颖的偏振复用及解复用器件,能够与片上微环型波分复用传输系统相兼容,进一步提升光互连能力。首先,结合硅基光子学及光子集成化的研究现状,研究偏振复用器件在光子集成领域中的应用情况。针对微环特性,讨论现阶段相关技术难题,分析了微环的耦合特性及性能,并给出了相关数值结果。其次,基于槽式结构波导的弯曲损耗与偏振分离特性,提出一种新颖的紧凑型偏振复用及解复用器件。基于槽式微环结构,两条常规硅基波导作为输入/输出信号通道,槽式微环谐振腔用于偏振态/波长选择组件。采用全矢量频域有限差分法分析了硅基常规及槽波导的模式特性,结果表明该器件能够实现偏振模式的高效分离。采用叁维时域有限差分法,详细分析了该偏振解复用器的光波传输特性,并给出数值仿真结果,微环半径为3.489μm时,在1.55μm工作波长下,横磁模与横电模的消光比及插入损耗分别为~26.12(36.67)dB与-0.49(0.09)dB。最后,讨论了该器件关键结构参数的制作容差与灵敏特性,并给出了输入模场在器件中的传输演变情况。(本文来源于《东南大学》期刊2016-05-24)

荣宁[6](2015)在《面向时域混合光信号的偏振解复用与调制格式识别技术研究》一文中研究指出光通信网络向弹性方向发展,为了解决互联网流量的快速增长和新出现的数据中心,下一代接收机需要支持自适应的频谱效率,从而提高传输效率和节省网络带宽,时域混合调制格式被认为很有前途的技术,它可以有效的调节频谱效率或比特率。偏振复用技术利用光在单模光纤中传输的偏振特性,将传输波长的两个独立且相互正交的偏振态作为独立信道分别传输两路信号,成倍提高了系统容量、增加了频谱利用率。由于两个偏振态在光纤链路传输过程中会受到双折射的影响,使得偏振态发生变化形成相互之间的串扰,在接收端实现信号的解复用是需要解决的难题。随着可重构发射机的出现可以产生任意的相干光调制格式,接收机也得提前知道相应的调制格式,调制格式识别是其中一个必不可少的环节,从而保证信号最佳获得和解调。在斯托克斯空间偏振混合、载波频率偏移和载波相位偏移不会影响信号在邦加莱球上的形状,通过相干接收机进行数字信号处理,把信号表征到斯托克斯空间利用变分贝叶斯期望最大化对高斯混合模型进行聚类,从而识别相识调制格式。斯托克斯空间完美的呈现了信号的偏振态信息,根据其在邦加莱球上的数据找出最佳的拟合平面并找出经过拟合平面原点的法向量,从而得到逆琼斯矩阵进行偏振解复用。仿真了112 Gbit/s的QPSK信号和224 Gbit/s的16QAM利用斯托克斯空间进行偏振解复用,讨论了QPSK信号在不同的OSNR情况下的性能曲线并对比了背靠背情况下解偏振代价。基于斯托克斯空间的偏振解复用与调制格式无关的特性,仿真了时域混合的QPSK&16QAM信号并讨论了不同的功率比和码元比情况下,利用仿真结果对比不同功率比和码元比的时域混合信号的性能,最后在时域混合信号的基础上讨论了基于斯托克斯空间偏振解复用的收敛速度。本文基于变分贝叶斯期望最大化算法进行调制格式识别。在偏振解复用之前,基于斯托克斯空间在叁维空间进行聚类从而判别相应的调制格式,仿真分析了QPSK、8PSK、8QAM和16QAM四种调制格式,计算相应的代价函数并进行对比,可以很好的区别调制格式;在偏振解复用之后,基于平均功率识别正交幅度调制格式,仿真分析了QPSK、16QAM以及32QAM信号,结合调制格式判决流程图进行调制格式识别。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-12-01)

肖金标,罗辉,徐银,孙小菡[7](2015)在《硅基槽式微环谐振腔型偏振解复用器全矢量分析》一文中研究指出提出一种紧凑型偏振解复用器,其中两条常规硅基波导作为输入/输出信号通道,居于其中的槽式微环谐振腔用于偏振态/波长选择组件.采用全矢量频域有限差分法详细分析了硅基常规及槽波导的模式特性,结果发现其横磁模的模场布及其有效折射率相似,而其横电模相应的特性则差异明显,结果输入横磁模能够在谐振工作波长下从下路端口输出,而输入横电模与微环耦合可以忽略,直接从直通端口输出,从而实现两偏振态的高效分离.采用全矢量时域有限差分法详细分析了该偏振解复用器的光波传输特性,结果表明,当微环半径为3.489μm时,在1.55μm工作波长下,横磁模与横电模的消光比与插入损耗分别为~26.12(36.67)d B与~0.49(0.09)d B.另外,论文详细讨论了器件关键结构参数的制作容差,并给出了输入模场在器件中的传输演变情况.(本文来源于《物理学报》期刊2015年19期)

周馨雨,闫连山,易安林,陈智宇,潘炜[8](2014)在《基于强度调制/直接探测系统的偏振解复用方法》一文中研究指出针对强度调制/直接探测(IM/DD)系统,采用一种改进型光分路器结合数字信号处理(DSP)算法,实现了一种简单有效的偏振解复用方法。仿真结果表明,在2×40Gb/s的偏振复用强度调制/直接探测(PDM-IM/DD)系统中,该方法能够较好地分离两路偏振复用信号,并且算法收敛迅速,与传统IM/DD系统相比,误码率为10-4时对应的功率灵敏度仅为-2.3dBm。(本文来源于《光学学报》期刊2014年12期)

赵玲,胡贵军,吕金华,李公羽,李莉[9](2013)在《PMD和PDL同时存在下偏振复用系统的ICA解复用》一文中研究指出针对同时受到偏振模色散(PMD)和偏振相关损耗(PDL)作用的偏振复用系统,在系统接收端采用相干接收方式,利用基于负熵最大化的不动点复数ICA算法(T-CMN算法)对接收到的偏振复用信号进行解复用。仿真结果表明:ICA解复用后的偏振信号的传输质量明显改善,在系统中光信噪比大于20.86 dB时均能保持误码率小于10 9,符合通信系统的传输质量要求。(本文来源于《通信学报》期刊2013年10期)

景琦[10](2012)在《光子晶体光纤非线性效应及偏振解复用技术的理论与实验研究》一文中研究指出本论文的工作主要围绕以下项目展开:以任晓敏教授为首席科学家的国家重大基础研究发展计划(2010CB327605);国家自然科学基金资助项目:基于新型多芯微结构光纤中特殊芯间耦合机制的快光与慢光传输(61077049);博士后基金项目:光纤传输系统中偏振态实时监测以及稳定技术的研究(20100470259);新世纪优秀人才支持计划资助(NCET-08-0736);中央高校基本科研业务费专项资金资助(BUPT2009RC0401, BUPT2009RC0405, BUPT2009RC0410);高等学校学科创新引智计划资助(B07005)。光子晶体光纤凭借独特的物理和光学特性以及灵活的结构设计,为新型光电子器件的设计提供了崭新的平台,并且已经在光通信、光电子学和非线性光纤光学等许多领域中有了广泛的应用。其中,利用光子晶体光纤的可控非线性特性,为密集波分复用系统研制各种具有高集成度的光电子器件,已成为研究的热点。本论文主要对光子晶体光纤中的超连续谱的产生和应用,以及基于光子晶体光纤的非对称双芯耦合器中的快光与慢光效应,进行了理论和实验研究。近年来,各种对网络带宽有较高需求的多媒体业务得到了迅猛的发展,光传送网面临着扩容和升级的压力。偏振复用技术可以在低成本的前提下提高系统的频谱使用效率,因此,已成为光通信领域的研究热点。本文重点对基于电域低频分量检测的光域自动偏振解复用技术,进行理论分析、系统仿真和实验研究。论文的主要研究内容和创新点如下1.利用标准单模光纤中的高阶孤子压缩效应,实现了对色散平坦光子晶体光纤中产生的超连续谱的展宽。在入纤功率相同的条件下,使用20m的标准单模光纤,压缩脉宽为1.6ps的双曲正割脉冲,将80m长的光子晶体光纤中产生的超连续谱的-20dB带宽从84.2nm展宽至277.1nm。2.基于已有的最佳压缩光纤长度的经验公式,推导出了能够在固定长度的标准单模光纤中产生最窄压缩脉宽,进而在光子晶体光纤中产生最宽超连续谱带宽的输入功率的解析表达式。与数值分析的结果比较得到,解析表达式计算的功率在最佳压缩长度上的误差随着光纤长度的增加而增大,为了使最佳压缩位置的误差小于1m,解析表达式的参数应使压缩光纤中的孤子阶数大于2。3.理论分析了色散平坦光子晶体光纤的参数和泵浦条件对产生的超连续谱的平坦度的影响,结果表明自相位调制过程决定着超连续谱的展宽程度,四波混频过程和色散决定着频谱的平坦度。在色散平坦光子晶体光纤中,四阶色散和二阶色散共同影响着四波混频的产生效率,二阶色散通过四波混频过程对超连续谱的平坦性起着主要作用,叁阶色散决定了输出脉冲和频谱的对称性。数值计算结果表明,增加脉冲的初始正啁啾可以改善超连续谱的平坦度,但是改善效果受到光纤长度的限制。4.首次提出使用Littman-Metcalf型光带通滤波器产生边沿陡峭的脉冲,增加超连续谱产生过程中的四波混频效应,改善超连续谱的平坦度。在实验用3.5nm带宽的滤波器,使1.6ps脉宽的双曲正割脉冲获得了最陡峭的边沿,并且使用被4nm带宽滤波的脉冲,将超频谱的平坦度改善了0.22dB。数值计算结果表明,当脉宽从1.0ps增加到6.0ps时,获得最陡峭边沿的滤波带宽从4.5nm下降到2.0nm;在1.0ps-6.0ps的脉宽范围内,产生最陡峭的脉冲边沿的滤波带宽,小于产生最平坦的超连续谱的滤波带宽0.5nm。此外,在其它实验条件不变的情况下,使用1nm-7nm带宽的滤波器,实现了对超连续谱的带宽在12nnm-85nm范围内的连续调节。5.设计了一种基于新型光子晶体光纤的非对称双芯耦合器。其双芯分别为在1个空气孔的内壁沉积硅而形成的硅环结构,以及由7个空气孔缺失而形成的二氧化硅实心孔结构。通过研究其特殊的芯间耦合机制所产生的耦合超模的特性,分析了结构参数对耦合器中独立导模和超模的有效折射率、色散和脉冲传输特性的影响,获得了耦合器在1550nm波长处实现线性耦合的结构参数。6.非对称双芯耦合器可以实现对输入脉冲传输速度的全光调节。分析结果表明,耦合器能够在1cm的长度内,实现对2.0ps脉宽的孤子脉冲延时或加快一个脉宽时间。耦合器的快光效应对脉冲形状的影响较小,能够在5cm的长度内产生超过5个脉宽时间的无形变的快光传输。然而,祸合器的慢光效应对脉冲形状的影响较明显,脉冲在获得2.0ps的延时后被展宽和变陡峭。7.基于直接检测的偏振解复用技术,设计实现了直接检测光域解复用器。针对采用不归零码开关键控(NRZ-OOK)口归零码开关键控(RZ-OOK)两种调制格式的偏振复用系统,研究了基于电域低频分量检测的光域偏振解复用技术,并进行了系统仿真和实验研究。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2012-04-29)

偏振解复用论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

高阶调制格式的偏振复用技术已经在相干光通信系统中得到了广泛应用,它能成倍地提高光纤系统容量,且无需对系统进行大规模的改造。对于偏振复用系统,为了在接收端恢复出两路原始偏振态的信息,需要在接收端对信号进行偏振解复用。基于Stokes空间的偏振解复用方法具有调制格式无关的特性,基于卡尔曼滤波器的偏振解复用方法具有很好的鲁棒性。两种方法结合,可实现优化的偏振解复用及链路均衡。然而,该方法需要选取一个优化的初始过程噪声协方差,如果选取不当,算法的收敛性和精度都会有所下降。为消除过程噪声协方差取值不当对解复用性能的影响,提出一种在Stokes空间中基于自适应卡尔曼滤波器(AKF)的偏振解复用方法,能够对过程噪声进行自适应估计,提升解复用精度和收敛速度。通过软件仿真和实验分析了该算法在不同应用环境下的性能。首先,本文从PDM相干光通信系统的基本理论出发,介绍了偏振光的定义和分类及描述方法;然后对偏振复用系统中的色散、双折射效应和偏振模色散进行了理论分析;最后对偏振复用系统模型的发送端、传输链路、接收端进行简要分析。其次,利用VPItransmissionMaker~(TM)光通信仿真平台搭建了28 GBaud PDM-QPSK/16QAM仿真模型来验证算法的可行性。通过仿真分析了基于AKF的偏振解复用方法对偏振旋转频率的容忍度,仿真结果表明,对于PDM-QPSK/16QAM信号,当偏振旋转频率分别小于10~5 rad/s和5×10~4 rad/s时,误码率性能几乎不变,完全能满足现在商用光纤通信系统对偏振旋转速率的要求。同时,通过仿真对比分析了CMA、LS-PF、EKF和AKF算法对PDM-QPSK/16QAM信号的解复用性能。最后,分别研究了残余色散和偏振模色散对上述四种算法解复用性能的影响,仿真结果证明了所提出的AKF算法是可行的。最后,基于相干光通信传输平台,对16 GBaud PDM-16QAM相干光通信传输系统进行了实验研究。针对不同的传输距离(B2B和560 km),对传统EKF和所提出的AKF的解复用性能进行了实验对比分析。结果表明,尽管初始过程噪声协方差Q在[0,10~(-3)]这样大的范围内取值,本文所提出的算法都能在1000个符号内收敛。与EKF算法(优化值Q=10~(-6)情况下)对比,AKF方法收敛速度快4倍多。同时,在7%FEC处,本文所提出的AKF算法在560 km传输的OSNR代价相比于B2B仅为2.7 dB。随后,通过实验评估了AKF算法的偏振追踪稳定性。实验结果表明,在偏振旋转速率为2474.004 rad/s时,B2B和560 km传输误码率抖动仅分别为0.3 dB和0.2 dB,具有很好的偏振解复用稳定性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

偏振解复用论文参考文献

[1].李昊康.基于DSP的偏振解复用技术研究[D].北京邮电大学.2019

[2].葛军.基于卡尔曼滤波器的相干光通信系统偏振解复用技术研究[D].西南交通大学.2018

[3].周馨雨.Stokes空间中的偏振解复用技术研究[D].西南交通大学.2016

[4].张群.基于半径导向线性卡尔曼滤波的偏振解复用和均衡技术研究[D].哈尔滨工业大学.2016

[5].罗辉.基于槽式纳米线微环谐振腔型偏振复用/解复用器研究[D].东南大学.2016

[6].荣宁.面向时域混合光信号的偏振解复用与调制格式识别技术研究[D].哈尔滨工业大学.2015

[7].肖金标,罗辉,徐银,孙小菡.硅基槽式微环谐振腔型偏振解复用器全矢量分析[J].物理学报.2015

[8].周馨雨,闫连山,易安林,陈智宇,潘炜.基于强度调制/直接探测系统的偏振解复用方法[J].光学学报.2014

[9].赵玲,胡贵军,吕金华,李公羽,李莉.PMD和PDL同时存在下偏振复用系统的ICA解复用[J].通信学报.2013

[10].景琦.光子晶体光纤非线性效应及偏振解复用技术的理论与实验研究[D].北京邮电大学.2012

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偏振解复用论文-李昊康
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