一、Effects of Signal Spectrum Bandwidth on Different PMD Compensation Feedback Methods（论文文献综述）
万智泉[1]（2021）在《机器学习辅助的高速光纤通信理论与技术》文中研究表明光纤传输网络作为信息通信的重要基础性设施,具有应用机器学习技术的广阔空间和潜力。在光纤通信系统中,传统分析模型受限于系统参量获取的准确性、建模的局限性以及计算的复杂度等问题,难以应用于大规模动态光网络及复杂链路系统中。而机器学习算法得益于其数据驱动特性,无需获取具体的系统参量、模型,即可实现复杂问题的动态映射。本论文基于光纤系统的理论分析及模型构造“知识”来实现传统数字信号处理（DSP）算法与机器学习算法的联合设计,并通过系统仿真和实验获取的“数据”进一步优化算法性能。基于此“知识驱动”加“数据驱动”所提出的“定制化”算法既能充分利用机器学习算法在解决非线性问题、分类问题上的优势,又能发挥传统DSP算法所具有的可靠性和鲁棒性等特点。论文围绕“利用机器学习技术来辅助传统DSP算法以实现高可靠、高传输速率和智能化的光纤通信系统”这一目标展开研究,探究机器学习技术在光纤传输链路损伤补偿和光性能监测领域的应用。论文具体研究内容和创新成果如下:1.机器学习辅助的光纤链路损伤补偿技术面向高速短距强度调制直接检测（IM/DD）传输系统对多种链路损伤补偿的需求,论文分别提出了一种新型接收机算法结构和一种基于剪枝神经网络的均衡方案,具体的研究内容如下:a)为解决数据中心商用低成本器件传输高速PAM4信号时带来的带宽受限问题,提出了由全响应均衡器、噪声白化后滤波器和最大似然序列检测（MLSD）算法组成的新型接收机算法结构。通过引入低复杂度的变步长多项式非线性均衡器,使得算法结构具有较强的非线性损伤补偿能力。单边带调制（SSB）PAM4信号传输的实验结果表明,在系统10dB带宽仅为13.5GHz的情况下,可实现64Gbps PAM4信号80km以上色散未补偿标准单模光纤（SSMF）的传输。通过将带宽预补偿方案与上述接收算法结构结合,在带宽受限及非线性更严重的垂直腔面发射激光器-多模光纤（VCSEL-MMF）系统中实现了 160m 100Gbps PAM4信号传输。本研究为低成本的数据中心光互连DSP技术工程实现提供了重要参考。b)鉴于多项式非线性均衡器在非线性损伤补偿上的局限性,提出了基于循环剪枝方案的神经网络均衡器以实现低复杂度、高鲁棒性的非线性均衡。112Gbps SSB-PAM4传输实验的结果表明在传输距离为80km色散未补偿SSMF时,此均衡器相较于Volterra均衡器可带来一个数量级的BER性能提升,且循环剪枝方案可在网络连接数减少90%的情况下保证BER低于HD-FEC门限。针对神经网络均衡器面临的异常性能提升问题,探究了其产生原因并通过仿真分析了此均衡器可带来的真实性能提升。本研究为后续深入探究神经网络与均衡技术的联合设计提供了重要参考。2.机器学习辅助的光性能监测技术面向低冗余弹性光网络（EON）对多个网络性能参量监测的需求,论文分别提出了一种多参量联合监测方案和一种非线性区光信噪比（OSNR）监测方案,具体的研究内容如下:a)基于多任务学习神经网络（MTL-ANN）实现了低复杂度、高准确率、高稳定性的调制格式和OSNR联合监测。基于IM/DD和相干传输系统的仿真和实验结果表明,信号调制格式识别和OSNR监测的准确率分别达到了 100%和98.5%。针对手动调整MTL-ANN任务权重时带来的计算资源消耗问题,提出了权重自适应的MTL-ANN并验证了其泛化性。针对监测结果不准确带来的影响,提出了提高监测置信度的二阶段算法,实验结果表明OSNR监测结果在3dB置信区间的置信度达到1。本研究在实现高性能多参量联合监测的同时还大幅降低了计算资源的消耗,有助于实现EON中低成本的多参量联合监测。b)为解决光纤非线性对OSNR监测技术的影响,提出了自适应滤波器抽头系数辅助的非线性区OSNR监测方案,并通过特征提取技术简化了神经网络结构。在波分复用-双偏振相干光传输系统的仿真验证过程中考虑了不同的链路配置及损伤情况以模拟实际EON状况及验证算法泛化性。仿真结果表明此方案实现的非线性区OSNR监测均方误差为0.3dB,相较于未使用抽头系数辅助的情况,监测误差下降了 1dB。本研究可以和现有的相干接收算法有效结合,实现了灵活的低复杂度非线性区OSNR监测。
展永政[2]（2021）在《面向100G/400GbE的有线传输链路关键技术研究与实现》文中研究表明随着大数据中心、8K/4K高清视频、AR/VR、物联网（Io T）以及5G云服务等新型互联网业务的快速发展,对网络通信数据带宽的需求越来越高,直接推动着以太网传输速率从40Gb/s、100Gb/s到400Gb/s、甚至1Tb/s的演变。2010年100G以太网标准IEEE802.3ba正式颁布,2017年12月,400G以太网标准IEEE802.3bs也获得通过,标志着以太网向更高速度迈进。然而,在传输速率不断提升的同时,有线传输链路中信号完整性也面临越来越大的挑战,对链路建模、均衡、纠错和交织及关键芯片的设计与实现提出更高的要求。本文通过建模仿真、理论推导及电路设计与实现,深入研究400G以太网有线传输链路中的关键技术,促进高速通信系统、通信芯片及相关领域的研究、开发和应用。本文简要介绍了100G和400G以太网（400GbE）的标准IEEE802.3bj和IEEE802.3bs,从物理层体系结构入手,重点介绍了物理编码子层和物理介质连接子层的主要功能和工作原理。针对400GbE的PAM4有线传输链路,本文构建了基于输入输出缓冲区信息规范（IBIS）模型和算法模块接口（AMI）扩展模型的链路仿真平台,其中考虑了器件封装、抖动和串扰等非理想损耗因素;在此基础上,通过对误码率（BER）性能的仿真,分析了PAM4串行链路的信号完整性问题,同时仔细评估了前向纠错（FEC）对链路性能的提升作用,表明10-15误码率下FEC最大可提供7.25d B的编码增益,为后续章节的研究提供理论和设计依据。针对NRZ/PAM4等高速有线传输链路中判决反馈均衡器（DFE）的错误传播现象,本文在分析DFE错误传播的原理基础上,建立了以突发错误长度为函数的突发错误累计概率分布模型,推导了不同均衡配置下错误传播的概率分布公式,以分析和评估DFE错误传播对链路性能的影响。并基于此模型,结合实际信道对不同长度突发错误对BER的影响进行了仿真研究,结果表明理论分析与仿真结果吻合。为进一步增强400GbE有线传输链路中FEC的纠错能力,本文对适用于高速链路的多种FEC交织方案进行了分析研究,并从FEC符号错误概率、BER性能及硬件复杂度等性能折中的角度出发,提出了一种有效的预交织比特复接方案,此方案提供的交织增益约为0.32d B@BER=10-7,为400GbE物理接口（PHY）的设计提供了理论指导。本文基于0.18μm CMOS工艺设计了高性能带有模拟自适应电路的DFE,以自动适应传输信道的变化。为了实现高速和低功耗,DFE的主体电路采用半速率结构,而最小均方（LMS）算法采用模拟方法实现。通过对由乘法器和积分器构成的模拟LMS电路的参数及版图优化,实现了自适应电路在收敛特性、稳定性和误差方面的良好折中。测试结果表明,当自适应开启时DFE能够对4 GHz奈奎斯特频率时损耗为12 d B的信道进行有效补偿,垂直张开度和水平张开度分别达到275.5 m V和72 ps,均衡效果明显优于自适应关闭时。针对400GbE,本文设计实现了其物理接口PHY中带PRBS的交织电路以及高速低抖动的电荷泵锁相环（CPPLL）电路。为了提高PRBS生成器的工作速度,本文采用特征多项式并行化和逻辑展开方法,设计实现了40路并行的PRBS生成器,而32×40的行列交织器利用移位寄存器实现。本文CPPLL中的鉴频鉴相器（PFD）采用动态+与门结构,在消除鉴相死区的同时尽可能地减小盲区范围,提高了工作速度和线性输入范围。电荷泵不仅采用级联结构和增益提升技术提高输出电阻,而且采用对称的信号传输路径,减小了电流失配。压控振荡器（VCO）采用顶部电流偏置的互补交叉耦合LC谐振网络,在保证良好噪声性能的同时实现了较大的调谐范围。另外,低速二分频器采用带有上拉PMOS管的动态锁存器结构,以降低功耗和面积,高速二分频器采用SCFL锁存器结构以满足自谐振频率高的要求。测试结果表明,带并行PRBS的交织电路的时钟工作频率能够达到1.3GHz,信号速率高于40Gb/s。CPPLL的锁频范围为10.6～12.5GHz,峰峰抖动和RMS抖动分别为6.6ps和886.2fs,电源电压1.2V下功耗为55.2m W。最后,本文基于65nm LP工艺设计了25Gb/s 16:1复接器,其中高速复接单元采用电流模（CML）逻辑,低速复接单元采用功耗较小的CMOS逻辑,还采用多相时钟机制省去了多余的触发器,达到了速度和功耗的良好折中。CMOS-CML逻辑转换电路采用传输门和交叉耦合CMOS反相器,使得波形更加对称,抑制了共模噪声。仿真结果表明,复接器的输出信号的水平张开度达到0.91UI,且功耗为32.7m V。本文针对高速有线传输及相关收发芯片的研究,对高速以太网的应用具有重要的理论和实际意义,所取得的研究成果,在一定程度上填补了我国串行链路信号完整性研究的空白,有力地促进了我国高速有线通信及集成电路设计的发展。
邱丽媛[3]（2020）在《极端场景下光纤通信系统中基于自适应卡尔曼滤波器的损伤均衡研究》文中指出随着经济社会的快速发展,人们对于数据传输速率的要求越来越高,而传统的电域传输方式已经不能满足这种快速发展的需求。作为世界通信网的骨干光纤通信系统得到了迅速的发展。为了适应当下短视频、增强现实和虚拟现实等互联网业务爆炸式的增长,各种复用技术如高阶调制、脉冲成型、偏振复用应运而生。虽然利用高阶调制格式能够提高系统的频谱效率,但调制格式越高阶伴随而来的问题是对光信噪比（OSNR）的要求越高。在这种情况下,复用技术如偏振复用方法越来越受到人们的重视。因此,研究有关高速偏振相干光通信系统的课题是十分有意义的。偏振相干光通信系统能够提高信号一倍的频谱效率,但与此同时在偏振相干光通信系统中会引入偏振效应相关损伤如偏振态旋转（RSOP）和差分群时延（DGD）。在RSOP和DGD两种偏振损伤下,信号会受到损伤。目前来说,商用的偏振解复用方法主要是CMA/MMA算法。但是有研究表明,在RSOP和PMD两种效应组合在一起的时候,CMA解复用方法会使得接收机发生失锁。因此,对于在极端场景下,如何找到一个偏振解复用算法能够适用于高速光纤通信系统信号损失均衡的要求是极其重要的。本文主要对在极端场景下光纤通信系统中基于自适应卡尔曼滤波器的损失均衡这一课题进行研究。其中,我们主要针对极端场景下的偏振效应相关损伤深入探究。介绍传统的均衡算法如CMA,扩展卡尔曼（EKF）滤波器算法,并在这基础对自适应卡尔曼滤波器进行优良的改进。本文的主要工作内容如下:（1）基于MATLAB软件仿真相干光通信系统,分析偏振损伤对相干光通信系统的影响。（2）剖析了在极端场景下针对PMD和RSOP的均衡算法的优缺点,分析了卡尔曼滤波算法中过程噪声协方差矩阵（Q）和测量噪声协方差矩阵（R）对其性能的影响。从卡尔曼滤波稳定性的角度,得出过程噪声协方差矩阵元素要大于测量噪声协方差矩阵元素。与此同时,提出了一种基于协方差匹配的自适应卡尔曼滤波器均衡算法,能够在不恰当的初始Q和R值的情绪下仍能保持良好的性能。（3）我们通过仿真和实验同时验证了在基于28GBaud的光纤通信系统中,AEKF在不同调制格式、偏振损伤、噪声系数的性能,并且将EKF作为对比算法。仿真和实验结果表明,AEKF相对于传统的EKF来说,对q,r的容忍范围,量级扩大了 8倍。并且在相同程度的偏振损伤的情况下,本文所改进的AEKF方案比EKF降低了 ldB的OSNR代价。
薛文祥[4]（2020）在《新型铷原子频标及光纤微波频率传递关键技术研究》文中研究表明在当今信息时代,随着国民经济和科学技术的飞速发展,高精度时间频率信号的应用越来越广泛。然而高性能原子频标的体积、重量及功耗都比较大,而且成本高,适用范围比较有限。为了满足更多用户对高精度时频信号的需求,一方面积极开展紧凑型高性能原子频标的研制,以适应诸如工业制造、数字通信、智能电网、军事防御和卫星导航等方面的应用需求。另一方面,以更高性能的原子频标（如铯原子喷泉钟和冷原子光钟）为基础,利用高精度时间频率传递,满足如时间频率计量、基础物理研究、射电天文学和深空网络等领域对高精度时频信号及其比对同步的需求。对于紧凑型高性能原子频标,除了已经成熟的产品外（传统铷钟、被动型氢钟）,人们还在积极开展新型原子频标的研制,其中脉冲光抽运（POP）铷原子钟是一个非常典型的代表。它不但具有铷原子钟共有的优点,且其性能甚至优于更笨重的被动型氢钟,应用前景十分广阔。在时间频率传递方面,基于卫星链路的频率传递已无法满足铯原子喷泉基准钟的传递比对需求,而以光纤为媒介的频率传递具有损耗低、可靠性高和噪声易补偿等优点,逐渐发展成为一种新的传递手段,成为当前研究的热点。因此,本论文工作围绕POP铷原子钟和光纤微波频率传递的研究展开。在POP铷原子钟的研究中,分析了影响原子钟稳定度的一些因素,同时设计了 C场电流源、物理系统温度控制电路和闭环伺服电路。C场电流和物理系统温度对原子钟稳定度的影响分别小于1 × 10-16（τ=10-104 s）和1 × 10-15（τ=10-104s）。伺服电路输出分辨率为1μV,开环时,其输出电压对原子钟短稳的影响在5×10-14左右。测试结果表明,所设计的电路均可以满足高性能POP铷原子钟的要求。此外,对POP铷原子钟Ramsey信号的特性进行了分析,发现系统最佳的Ramsey时间TR为3 ms左右。当TR=3 ms时,Ramsey信号的对比度大于40%,达到同类原子钟的最好水平。同时根据Ramsey信号的特性,分析得到了吸收泡内铷原子的纵向和横向弛豫时间分别约为1.95 ms和2.45 ms,研究结果为进一步提高脉冲光抽运铷原子钟的性能提供了重要依据。最后,利用Dick效应分析了微波频率综合器的相位噪声对POP铷原子钟短稳的影响,其结果小于5 × 10-14τ-1/2,也可以满足原子钟的性能要求。对于光纤微波频率传递,分别进行了理论和实验研究。理论研究中,分析了光纤传输的噪声产生机理和噪声补偿原理,以及对光程补偿和电相位补偿的光纤微波频率传递原理进行了分析比对,说明了论文中选用电相位补偿方案的原因和优势。分析了影响光纤微波频率传递的多种因素,包括光纤传输时延、传输信号的相位噪声、光纤中的寄生反射、光纤色散和偏振模色散,其中光纤传输时延限制反馈环路的噪声抑制带宽,这也是限制传输距离的主要因素之一。实验研究中,考虑到实际应用,设计了一种结构更为简单,且便于级联和组网应用的电相位补偿的光纤微波频率传递方案,分别在56km盘纤和112 km实地光纤上实现了 10 GHz信号的传递。56 km盘纤上的传递稳定度为1.9 × 10-15@1s和4.9 ×10-18@104s,112 km实地光纤上的传递稳定度为4.2 × 10-15@1s和1.6 ×10-18@1 d,可以满足目前冷原子微波钟的频率传递比对需求。
张震[5]（2019）在《高速光通信接收机前端与时钟数据恢复电路研究与实现》文中指出自20世纪80年代光通信系统被广泛部署以来,人均全球电信容量和人均世界数据存储容量分别以每34个月和每40个月的速度翻倍。由于超大规模数据中心、云计算、物联网、5G通信等应用的推动,全球年度数据总量预计将在2025年达到175 ZB;另一方面,数据中心内部流量仍占全球数据中心IP流量的绝大部分。因此,多种格式、海量、频繁更新的数据对数据中心机架间和机架内光互连接口设计（覆盖超过100米的传输距离）提出更高要求,其中传输容量即将超过当前的100-Gb/s标准。论文研究了高速光互连接口,特别是光接收机前端（包括线性均衡器）以及时钟和数据恢复电路的设计难点和指标权衡。在此基础上提出若干新技术和电路结构,并设计了三款芯片进行流片验证。论文从理论上分析了SiGe HBT的fT、fMAX和MIN对偏置电流密度的依赖关系,并进行仿真验证,从而提出了一种综合优化晶体管偏置电流的方法。此外,还研究了电感、传输线和电容等高速互连结构的损耗机制和集总参数模型,提出了精确提取互连结构寄生参数的方法。论文研究了高速、高增益和低噪声光接收机前端设计的技术难点,比较了现有拓扑结构的优缺点,重点推导了共基-并联反馈跨阻放大器的输入参考噪声电流功率谱密度的完整解析表达式,并提出了一种噪声优化方法。此外,提出了一种新型可变增益放大器,并辅以自动增益控制环路,自适应地提升了后置放大级的线性度。在此基础上,设计了一款基于0.13-m SiGe工艺的56-Gb/s高增益、低噪声接收机前端芯片,芯片已成功流片并通过测试验证,其中裸片面积0.9×0.6 mm2。实测结果显示平均输入参考噪声电流密度为14.54 pA/（?）,带宽为31 GHz,最大跨阻增益为71 dBΩ。结果表明,该芯片不仅减轻了带宽和稳定性对输入电容的依赖性,从而同时满足宽带宽和高跨阻增益的要求,而且实现了低噪声设计。论文研究了连续时间线性均衡器的频率特性和自适应均衡方法,综合了基于高/低通滤波的频谱平衡自适应技术以及功率检测与误差比较技术,提出一种新型自适应电路结构,简化了自适应环路,并节省了芯片版图面积和功耗。研究了利用带隙基准和低压差稳压器组成的片上电源管理电路进行电源噪声抑制技术。在此基础上,设计了一款基于0.13-m SiGe工艺的高电源抑制10-Gb/s连续时间线性自适应均衡器芯片。后仿真结果表明,在4-MHz带宽内,片上电源管理电路使得电源噪声抑制有超过30 dB的显着提升。芯片已成功流片并通过封装测试,其中裸片面积0.9×0.85 mm2,采用12-引脚QFP封装。实测结果显示均衡后的眼宽为0.6 UI,并且误码率小于10-3时,光灵敏度达到-30 dBm。论文研究了二阶与三阶Bang-bang环路滤波器参数对稳定因子及抖动容限的影响,并以此为依据综合优化环路参数。讨论了发射极耦合与电流模逻辑单元的设计方法。研究了版图设计中高速信号路径的延时控制与高速信号反射降低技术。与传统螺旋电感相比,在VCO中使用RF传输线构造谐振腔可以减小VCO以及整个芯片的版图面积,且不会牺牲性能。在此基础上,针对100-Gb/s光互连接口应用,研究了三阶II型Bang-bang锁相环结构,实现了基于0.13-m SiGe工艺的超低抖动25-Gb/s全速率时钟与数据恢复芯片,其中核心电路版图面积为0.48 mm2。芯片实测恢复出时钟RMS抖动为750 fs,峰峰值抖动仅为3.46 ps。
朱文武[6]（2019）在《光载射频链路的非线性抑制和温度稳定性研究》文中研究表明光载射频链路（Radio over Fiber link,RoF link）在5G通信、深空网络、高清视频信号传输等领域均有着重要的作用,作为微波光子学中的基本单元,其性能也直接决定了包括光电振荡器、射频信号稳相传输在内的一系列应用的性能。光载射频链路的出现解决了传统电子学中信号拉远传输时的损耗及重量问题,同时还带来了抗电磁干扰、带宽大等优点。然而光载射频链路中的一些关键元器件具有非理想的性能,例如电光调制器具有非线性调制特性,会导致经光载射频链路传输后的信号具有一定的交调失真;光纤本身具有一定的温度系数,将使得到达光电探测器端的信号的相位或延迟具有不确定性。如何克服这些问题成了基于光载射频链路的应用性能提升的关键,因而研究光载射频链路的非线性失真抑制以及温度稳定性具有非常重要的意义和价值。本论文围绕非线性失真抑制及温度稳定性两方面展开,取得了以下创新性工作:一.RoF链路非线性分析与抑制本文提出了两种基于光谱相位控制的方案和一种基于非线性杂散信号反相对消的方案,均可有效抑制光载射频链路的三阶交调非线性失真信号,提升链路无杂散动态范围。两种相位控制的方案分别是基于受激布里渊散射的相移特性和Sagnac环的相移特性改变已调光信号的光谱分量相位,使得不同拍频来源产生的三阶交调信号得以反相消除,链路无杂散动态范围分别实现了 10.3 dB和10.0 dB的提升;在基于非线性信号反相对消的方案中,我们使用光学滤波器对相位调制信号进行处理,使得相位调制信号经光电还原后呈现出极强的非线性,通过匹配该高非线性信号和常规链路输出信号的功率和相位,从而达到抑制三阶交调信号的目的。实验结果显示链路动态范围提升13.8 dB,优化后的链路动态范围达到了 109.6 dB·Hz2/3。二.RoF链路中光纤的温度稳定性分析光载射频链路中信号时延的变化主要是因为温度变化导致光纤的折射率及长度发生相应地改变。近年来基于光子带隙等原理由空气纤芯导光的空芯光纤被证明具有极好的温度稳定性,其温度系数主要来源于石英玻璃的热膨胀,可以达到2 ps/km/K。鉴于低温条件在很多地区/实验环境中均有可能存在,而空芯光纤及单模光纤在低温环境下的温度特性还没有被系统的分析过,本文从理论及实验上测定了空芯光纤及单模光纤的温度系数。这里,我们利用液氮冷却系统测量了两种光纤在不同涂敷保护条件下的温度系数,为RoF链路应用于极端环境中提供了有效的数据参考。同时我们还证实了空芯光纤在-71℃具有零温度系数,该特性使得空芯光纤未来有望在精密光学计量中发挥重要作用。三.基于空芯光纤的RoF链路在5G高精度定位中的应用鉴于空芯光纤具有优良的温度稳定性,我们将基于空芯光纤的RoF链路在5G高精度定位中进行了尝试。论文首先明确了空芯-光子带隙光纤工作在其传播时延对温度变化不敏感的波长上时,影响传播时延稳定性的原因为光纤的偏振模色散。在综合偏振模色散、色度色散以及损耗等方面的因素后,确定了适合空芯光纤RoF链路在5G应用背景下应选用1550 nm附近的激光波长。最后实验证明基于空芯光纤的RoF链路可以实现5G基站的被动同步,即使链路的温度变化达到±10℃时,利用观测到达时间差定位法计算得到的定位误差最大为1 cm,远小于基于单模光纤的定位误差（大于20cm）。
魏伟[7]（2018）在《超高分辨率软件定义光学滤波器设计及应用研究》文中研究说明光学滤波作为一种十分重要的光信号处理手段,被广泛地应用于光通信和微波光子学中,实现对光学信号或者对调制到光域的微波信号进行带通带阻滤波、时域频域变换等。随着光通信领域和微波光子学领域的不断发展,对光学滤波的精度也提出了越来越高的要求。高分辨率的光学滤波将是推动实现全光灵活组网,促进微波光子学发展,催生新的前沿交叉学科的重要功能器件。更高分辨率的重构性,更大范围的中心波长调谐,更高的滤波抑制比等都是光学滤波的发展趋势。然而相较于一般的微波信号,光波有着超高的频率,这使得对光波的精细化处理变得较为困难。目前带宽在GHz量级的光学滤波器还远远无法实现高精度的控制,这也阻碍了精细化光信号处理的进一步发展。受激布里渊散射效应是光纤中十分常见的光学非线性效应。其仅10到30 MHz的线宽提供了非常高的频率选择性,是进行高分辨率光信号处理的理想选择之一。本文利用这一效应实现了超高分辨率软件定义的高质量光学滤波器,并在滤波响应重构灵活度、中心波长调谐范围、偏振相关性和滤波抑制比等方面提出了全方位优化的方案。本文的主要成果和研究思路为:提出了非线性光信号处理高精度数字控制新方法,揭示了布里渊泵浦精确可控的机理;实现了超高分辨率的可编程任意形状光学滤波器和微波光子学滤波器,并采取多种措施提升滤波参数和滤波性能;将其应用至光纤骨干网分插复用节点和微波光子学脉冲整形中,获得了很好的实际效果;推动了该项技术的小型化和实用化。具体来说,本文内容包括:1.提出布里渊增益谱形的数字化精确控制方法利用受激布里渊散射实现光学滤波器的概念很早即被提出,但是对布里渊增益谱型的控制精度始终受到限制。本文提出了高分辨率的布里渊泵浦数字化设计方法,利用可控程度更高的电数模转换器（任意形状发生器）数字化高精度地产生电波形,再利用IQ调制器实现单边带载波抑制调制到光上,从而实现对布里渊泵浦高分辨率的完全控制。为了克服系统非线性等非理想因素,本文进一步提出循环反馈校正技术,根据测量结果多次对产生的泵浦波形进行迭代,从而成功实现对布里渊增益谱的高精度控制。这也是本文区别于之前工作的重要突破和创新点。2.提出一系列对滤波器的优化措施,实现高抑制比偏振无关矩形光学滤波器本文针对滤波器的各项参数进行了多项优化措施,极大提高了滤波器的实用性。为提高滤波器的抑制比,采取布里渊多级放大结构,更高效地利用泵浦光,实现了超过40 dB的滤波抑制比。本文还提出快速单频扫频泵浦方案,利用延时正交的双路结构解决了布里渊滤波器的偏振相关性问题。最终实现了50 MHz-3 GHz带宽的高精度可重构矩形滤波器。矩形因子可达1.056,为已报道的所有窄带矩形光学滤波器的最佳值。3.对泵浦展宽后的布里渊滤波器噪声进行了仿真和实验分析相较于一般的无源光滤波器,基于受激布里渊散射的滤波器的原理是放大带内信号而非阻隔带外信号。在带来增益的同时布里渊散射也会在放大滤波过程中引入噪声,劣化信号质量。本文对宽带布里渊放大引入的噪声情况进行了分析,并试图通过优化滤波器的各项参数配置来实现对其噪声性能的优化。通过实验精确的测量和仿真的全面补充,本文研究了泵浦展宽方式、泵浦功率以及待放大信号的功率、信号偏振态、光纤长度等对滤波性能的影响。实验和仿真结果为降低滤波器引入的噪声提供了一些思路,有助于进一步提升滤波器的实用性。4.演示了基于高精度矩形滤波器的超精细栅格可重构光分插复用方案下一代弹性光网络需要更精细的光交换粒度和更高的灵活性,这给光滤波技术提出了新的挑战。本文利用得到的高品质矩形滤波器实现了超精细栅格的可重构光分插复用结构,并演示了对偏振复用的正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）信号的上下路功能。采用布里渊矩形带通滤波和带阻滤波对保护间隔仅为300 MHz、单个带宽2 GHz的正交相移键控OFDM子带进行25 dB以上的放大选择或滤除,证明了本方案可对OFDM信号进行高保真度的滤波处理,极好地显示了本方案的滤波优势。5.实现软件定义任意形状高精度微波光子学滤波方案微波光子学滤波器对滤波的精度和灵活性提出了更高的要求。本文通过对泵浦波形的特殊设计和对整个系统的高精度控制,实现了以1 MHz为精度对滤波器中心频率进行高分辨率调谐和以15 MHz为分辨率对滤波幅度响应进行任意配置,并演示了截断高斯型、高斯型、超高斯型、三角形等滤波响应。基于对滤波器的超高分辨率控制,本文进一步演示了该滤波器在微波光子学中的典型应用。通过对滤波器响应的调节和切换,实现了对时域脉冲形状的精确调控和整形。理论和实验的高度吻合再一次证明对滤波器极高的控制精度。6.提出低成本直调泵浦控制方案并推动滤波器实用化和仪器化进程为进一步提升布里渊滤波器的小型化和仪器化,本文提出基于低成本直接调制激光器和低速数模转换器的新方案。通过对直接调制激光器调制电流的设计和反馈调节,同样实现了对滤波响应的高精度控制。相较于之前的外调制方案,直调方案有着与之相似的滤波响应控制精度以及噪声性能,但有效地简化了系统结构,大大降低了系统成本和体积,是该滤波器迈向实用化的重要一步。此外,特殊设计的滤波器图形化操作界面还为该技术的仪器化提供了软件支持。本文提出的基于受激布里渊散射效应的超高分辨率光学滤波器,解决了目前窄带宽（GHz量级）光学滤波控制精度较低的问题,首次实现了对滤波响应、滤波带宽和中心频率同时进行MHz量级的高精度控制,力求提供一种性能优异、功能多样、应用范围广、实用度高的窄带滤波方案。实际上,该高分辨率滤波器虽然仍旧沿用了滤波器的名称,但其内涵早已超越了传统意义上实现波长通阻的滤波器,而是提供了一个高分辨率高灵活性的光信息处理的平台,为光学信号和微波光子信号的高精度处理展示了新的可能,必将在光通信和微波光子学领域发挥其不可替代的作用。
林嘉川[8]（2016）在《光纤大容量高频谱效率信号传输系统若干问题研究》文中研究表明随着大容量光纤通信系统的单信道速率从100Gb/s向1-Tb/s演进,电器件的带宽瓶颈问题变得越来越严峻。为了实现更高的单信道数据通信速率,光域并行的超信道系统是一种可行的系统方案。在超信道系统中,多个子信道在频谱上（近乎）无缝的排列在一起,作为一个整体在光纤中进行传输。其中的一种超信道系统方案是,发射端使用高信噪比的频率锁定多载波光源,加载经过Nyquist脉冲成型的高阶QAM信号,接收端使用相干接收并使用数字信号处理对信号进行恢复。另一方面,灵活动态是未来光网络的另一个特征,Nyquist-WDM和全光的波长变换能够很好的支持这样的网络:Nyquist信号矩形的频谱方便多个不同速率的信道“无缝”拼接,而全光的波长变换可以增加路由和波长分配的灵活度,实现频谱资源利用率的最大化。本论文围绕超信道光纤通信系统的关键问题,主要研究以下几个内容:1)基于循环频移器的低噪声多载波光源产生方案;2)基于数模转换器的Nyquist-16QAM信号的产生与优化;3) Nyquist-WDM超信道系统的长距离传输;4) Nyquist-WDM系统在灵活栅格光网络中的波长变换。论文的主要工作如下:分析了 SSB-RFS （单边带调制循环频移器）多载波光源在循环过程中的噪声积累问题,并研究了三种改进方案:1)基于线性IQ调制器的改进方案,使用线性IQ调制器进行频移,可以在35dB的旁瓣抑制比下,使移频信号的功率提高大约4dB,相应的光源的OSNR可以提高4dB; 2)基于光FIR （有限冲激响应）滤波器的噪声抑制的SSB-RFS结构改进方案,在该方案中利用多抽头光FIR滤波器,可以极大地抑制SSB-RFS光源循环过程中的噪声积累。理论计算表明,8-tap的滤波器可以使100个载波有足够高的OSNR （光信噪比）来携带16QAM信号。利用2-tap的滤波器,实验产生了 69个低噪声的多载波,OSNR提高了 8.7dB。3)基于受激布里渊的放大的SSB-RFS改进方案,利用受激布里渊放大替代EDFA,可以有效的减少每次放大引入的自发辐射噪声。利用该方案,实验产生了 8个噪声极低的多载波,与普通SSB-RFS相比,噪底降低了大约10dB。针对Nyquist-mQAM信号的产生与均衡,研究了基于DAC （数模转换器）的Nyquist脉冲成型技术,对削波率、调制指数等参数进行了优化。研究了发射端和接收端通道间skew （同步偏离）带来的性能损伤,并针对发射端IQ两路之间的skew提出基于复共轭信号和实数信号的自适应后置均衡方案,利用提出的均衡方案,使25Gbaud Nyquist-16QAM系统在达到7%的前向纠错误码门限所需的OSNR降低了 1.5dB。优化后的25GbaudNyquist-16QAM信号,以7%的前向纠错编码开销,在标准单模光纤中进行了 800km传输。利用SSB-RFS光源产生的20个载波,加载了 Nyquist脉冲成型信号,搭建了 4 Tb/s的超信道传输实验平台。在背靠背实验系统中,研究了 SSB-RFS光源噪声抑制对超信道系统性能提升情况。实验结果表明,使用经过梳妆滤波噪声抑制的光源,系统性能有显着的提升,20个信道都可以达到比较一致的误码率（～1e-3）。利用低噪声光源上加载的20×25Gbaud DP-Nyquist-16QAM超信道信号,并假定20%的前向纠错编码开销,实现了 1120km的超信道传输,系统的净容量3.2 Tb/s,频谱效率 6.03bit/s/Hz。实验实现了 Nyquist-WDM信号在灵活栅格光网络中基于SOA（半导体光放大器）的波长变换,并研究了三种不同信道间隔下的波长变换效率和OSNR代价。结果表明,即使在50GHz的信道栅格下,变换后3个信道的误码率都达到了 7%的纠错编码阈值以下。波长变换的OSNR代价表明,更紧凑的信道栅格可以使三个信道在波长变换以后得到较为一致的误码率性能。Nyquist脉冲成型往往用来平衡信道间串扰与系统频谱效率,对含有SOA波长变换的链路,经过Nyquist脉冲成型的信道可以使用更紧凑的间隔来平衡波长变换与信道间串扰带来的代价,频谱效率可以更高。当链路中含有SOA的波长变换器时,这些结果可以用来优化路由、栅格和频谱分配策略。
张玮[9]（2015）在《高速相干光通信系统中色度色散监测方法的研究》文中指出密集波分复用（DWDM）光网络正在朝着动态网络的方向发展,动态光网络具有光信号的传输路径随时间变化不断变化的特点,光信号在光纤中经过长距离传输后,由于光纤在制造过程中的不可避免的缺陷以及中间传输节点都给信号的传输质量造成了一定的影响。在这些缺陷及质量影响中比较典型的物理损伤有光信噪比、材料的色散、偏振模色散、非线性效应等等。为了对信号的传输质量有实时的掌控,进行适当的调适,需要对网络路由实行更严格的控制和管理,为了解决全光网络中存在的各类问题,进行更高质量的传输,光网络性能监测技术（OPM）应运而生。OPM技术是为了对某个光信道的性能进行估计而对光信道中的部分光信号进行处理的检测技术。色度色散（CD）是光信号的最基本的参数之一,CD在衡量光网络中光信号性能表现方面有着很重要的意义,所以在光网络性能监测中,对CD的监测是很重要的也是必不可少的。在光网络的配置,优化,预警等方面也离不开对CD参数的参考。所以对CD有效并精确的测量对下一代动态智能光网络来说有着深远的影响。因此在光通信传输中常常用来当作评判光传输质量的重要标准之一。本文主要立足于高速光通信系统中色度色散的监测,主要工作如下：1.改进了基于接收信号自相关函数的监测方法,扩大了色散监测的范围,对这种方法在链路中的相关性能进行了重点分析。相干接收后的电信号的自相关函数中含有链路积聚色散的信息,通过自相关函数提取出色散信息,达到监测目的,并扩大了监测范围。从理论上分析并证实了该方法不受放大的自发辐射噪声、脉冲的形状和偏振模色散的影响。搭建了Matlab仿真平台,进一步对该方法进行了验证。仿真结果表明此方法的监测结果平均误差为127ps/nm,达到了设计要求。2.建立了相干接收仿真系统,验证了采用峰值平均功率比（PAPR）作为反馈信号来动态监测与补偿色度色散方法的有效性。仿真证实了峰均功率比的监测方法对码型、偏振模色散及偏振相关损耗是不敏感的。由于链路中CD积累最少的时候PAPR最小,则可以用PAPR作为相干接收算法中频域补偿CD的反馈信号。尝试使用直接搜索和两级搜索两种算法搜索PAPR最小值,并提取滤波器的抽头系数,根据系数值来获得链路中CD值。两种算法监测CD与补偿的平均误差分别为312ps/nm和226ps/nm,还比较了两种算法的耗时,复杂度,灵敏度。3.在奈奎斯特相干接收系统中,采用峰值平均功率比作为反馈信号来动态监测与补偿色度色散,由于链路中CD积累最少的时候PAPR最小,则可以用PAPR作为相干接收算法中频域补偿CD的反馈信号。搭建了高速光通信奈奎斯特相干接收仿真系统,提出了采用逐步缩小搜索范围及减小步长的分段式补偿方法,使监测与补偿更精确。在M为4,16,32,64时,监测误差分别为172,198,143,191ps/nm,这种监测方法复杂度低,灵敏度高,并对偏振模色散（PMD）不敏感。
陈明[10]（2014）在《高速光通信全光关键技术研究》文中指出互联网流量增速迅猛、用户需求呈现急剧扩大化与多媒体化等态势均对光通信容量、光层功能提出了更高的要求,促使研究者不断寻求技术突破。本文围绕高速光通信中的全光关键技术,结合国家973项目“面向光路交换网络的光纤器件理论与关键技术研究”、国家863计划项目“160Gb/s一泵多纤光传输技术的研究”、国家自然科学基金重点项目“全光波长交换关键技术研究”等,针对光时分复用（OTDM）及解复用技术和传输链路管理、全光时钟提取技术、光延时技术、全光交换等方面进行了深入的理论、仿真及实验研究,取得的主要创新成果如下：1、采用自制的色散渐减光纤和色散位移光纤进行皮秒脉冲压缩,并利用调相方式对受激布里渊散射进行了有效抑制,使入纤功率提高约10dB。利用研制的光时分复用器产生复用信号。采用对称的强色散图谱实现了100km传输链路的色散及色散斜率的精确补偿,同时抑制了信道内非线性损伤。提出了一种基于级联电吸收调制器和时钟提取模块的反馈环结构,同时实现了时钟增强、提取以及解复用。最终实现了160Gb/s OTDM信号100km两小时无误码传输及解复用。提出一种通过设计解复用窗口的匹配光滤波器来提高OTDM信号光谱利用率的方案,与原始40Gb/s OTDM信号相比,光谱利用率提高了约3倍。2、深入研究了基于受激布里渊散射的全光时钟提取技术,建立了数值模型进行结构优化。分析了非等幅及非均匀光时分复用信号引入的时钟分量增强,提出了单路或群路时钟的提取方案,并实现了帧时钟提取。研究多路归零码信号的时钟提取,理论分析并实验验证了两路信号时钟提取的最大频率间隔,在此基础上提出一种布里渊增益带宽的测量方法。提出了基于半导体放大器和啁啾光纤光栅（CFBG）的改进型时钟分量增强结构,利用建立的数值模型进行结构分析及参数优化,实验研究时钟分量增强和提取结构对输入信号恶化程度的容忍度,实现了恶化非归零码（NRZ）信号以及两路NRZ信号的时钟增强并提取。3、设计了一种基于微环谐振腔的集成波导光延时线,深入研究微环数目及微环谐振频率偏差对延时特性的影响,采用一种高效的热光调谐方案,在保证最大延时量的同时能有效提高延时带宽,完成微环光延时线的制备及封装测试,实现延时量从213ps到0ps的连续调节,同时可实现多支路延时量高精度连续可调。4、提出了一种基于CFBG的改进型下路和续传结构,用于实现光层组播的光交叉连接功能,实验表明还可实现波长选择和色散补偿。实现了具有鲁棒性、资源可配置性的实时视频和数据业务的组播。引入了分布式网络管理方案,实现对基于光路交换的全光网络平台的具体功能和业务的支撑与管理。
二、Effects of Signal Spectrum Bandwidth on Different PMD Compensation Feedback Methods（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、Effects of Signal Spectrum Bandwidth on Different PMD Compensation Feedback Methods（论文提纲范文）
（1）机器学习辅助的高速光纤通信理论与技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信的演进 |
| 1.1.1 概述 |
| 1.1.2 光纤通信系统的发展历史 |
| 1.2 高速光纤通信系统的发展现状及趋势 |
| 1.2.1 短距高速光纤通信系统的发展现状及趋势 |
| 1.2.2 低冗余弹性光网络光性能监测技术现状及趋势 |
| 1.3 机器学习算法在光纤通信系统中的研究现状 |
| 1.3.1 机器学习算法在光纤传输链路中的研究 |
| 1.3.2 机器学习算法在光性能监测中的研究 |
| 1.4 论文研究意义与主要内容 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第二章 高速光纤通信系统的理论基础与机器学习算法 |
| 2.1 IM/DD光纤通信系统基本原理 |
| 2.1.1 IM/DD光纤通信系统的基本结构 |
| 2.1.2 高速IM/DD光纤通信系统的损伤分析及补偿方案 |
| 2.2 光纤通信系统中的典型数字信号处理算法 |
| 2.2.1 发射端奈奎斯特脉冲成型方案 |
| 2.2.2 时域自适应前馈均衡器 |
| 2.2.3 信号单边带调制方案 |
| 2.3 相干光纤通信系统基本原理 |
| 2.3.1 相干光纤通信系统的调制方案 |
| 2.3.2 相干光纤通信系统的接收方案 |
| 2.3.3 相干光纤通信系统的数字信号处理算法 |
| 2.4 机器学习算法 |
| 2.4.1 机器学习算法概述 |
| 2.4.2 典型的机器学习算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 面向高速IM/DD光纤通信系统的损伤补偿方案研究 |
| 3.1 基于带宽预补偿和多项式非线性均衡的方案研究 |
| 3.1.1 基于FIR滤波器的带宽预补偿原理 |
| 3.1.2 基于变步长多项式的非线性均衡原理 |
| 3.1.3 系统实验框图 |
| 3.1.4 实验结果与分析 |
| 3.2 基于带宽后补偿和多项式非线性均衡的方案研究 |
| 3.2.1 基于噪声白化后滤波器和MLSD算法的带宽后补偿原理 |
| 3.2.2 系统实验框图 |
| 3.2.3 实验结果与分析 |
| 3.3 面向VCSEL-MMF高速传输系统的损伤补偿算法实验验证 |
| 3.3.1 系统实验框图 |
| 3.3.2 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于剪枝神经网络的均衡算法研究 |
| 4.1 基于剪枝神经网络的非线性均衡原理 |
| 4.1.1 神经网络均衡器与传统均衡器类比 |
| 4.1.2 基于循环剪枝方案的稀疏神经网络原理 |
| 4.2 面向高速IM/DD系统的剪枝神经网络均衡器实验验证 |
| 4.2.1 系统实验框图 |
| 4.2.2 实验结果与分析 |
| 4.3 神经网络均衡器过拟合问题探究 |
| 4.3.1 PRBS码产生规律及神经网络均衡器过拟合问题 |
| 4.3.2 系统实验结果与分析 |
| 4.4 神经网络均衡器真实性能提升探究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于多任务神经网络的光性能监测技术研究 |
| 5.1 基于多任务神经网络的多参量监测研究 |
| 5.1.1 面向调制格式识别和OSNR监测任务的特征选取 |
| 5.1.2 多任务神经网络(MTL-ANN)原理 |
| 5.2 面向IM/DD光纤通信系统的MTL-ANN方案研究 |
| 5.2.1 仿真系统框图与结果分析 |
| 5.2.2 实验系统框图与分析 |
| 5.3 基于自适应权重的多任务神经网络研究 |
| 5.3.1 权重自适应MTL-ANN原理 |
| 5.3.2 调制格式自适应M-QAM信号及其AH |
| 5.4 面向相干光纤通信系统的自适应权重MTL-ANN方案研究 |
| 5.4.1 实验系统框图与分析 |
| 5.4.2 基于仿真系统的自适应权重MTL-ANN性能探究 |
| 5.5 提高光性能监测置信度的二阶段算法 |
| 5.5.1 二阶段光性能监测算法原理 |
| 5.5.2 实验系统框图与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 非线性区OSNR监测技术研究 |
| 6.1 基于幅度柱状图的特征提取方案 |
| 6.2 非线性区OSNR监测方案 |
| 6.2.1 非线性噪声对OSNR监测的影响 |
| 6.2.2 幅度噪声自相关函数 |
| 6.2.3 自适应滤波器抽头系数 |
| 6.2.4 基于神经网络的非线性区OSNR监测方案 |
| 6.3 面向PDM-WDM 16QAM系统的仿真验证 |
| 6.3.1 仿真系统框图 |
| 6.3.2 仿真结果与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读博士学位期间的学术论文目录 |
（2）面向100G/400GbE的有线传输链路关键技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 链路模型研究 |
| 1.2.2 PCS/PMA研究 |
| 1.3 论文组织结构和创新点 |
| 参考文献 |
| 第2章 100G/400G以太网标准及物理层结构 |
| 2.1 以太网标准发展历程 |
| 2.2 400G以太网标准 |
| 2.2.1 物理层命名规范 |
| 2.2.2 100GbE物理层规范 |
| 2.2.3 400GbE物理层规范 |
| 2.3 以太网物理层体系结构 |
| 2.4 PCS简介 |
| 2.4.1 PCS主要功能 |
| 2.4.2 256B/257B转码 |
| 2.4.3 轮询分发 |
| 2.4.4 RS(544,514) |
| 2.4.5 交织技术 |
| 2.5 PMA |
| 2.5.1 主要功能 |
| 2.5.2 扩展功能 |
| 2.5.2.1 均衡技术 |
| 2.5.2.2 PAM4 信号 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 基于IBIS-AMI的 PAM4 串行链路研究 |
| 3.1 高速串行链路的IBIS-AMI模型 |
| 3.1.1 PAM4 串行链路结构 |
| 3.1.2 信道特性 |
| 3.1.3 IBIS-AMI简介 |
| 3.1.4 PAM4 IBIS-AMI模型构建 |
| 3.2 PAM4 串行链路仿真及结果分析 |
| 3.2.1 仿真平台及仿真参数 |
| 3.2.2 结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 DFE错误传播对PAM4 链路的影响 |
| 4.1 DFE错误传播原理与分析 |
| 4.1.1 错误传播原理 |
| 4.1.2 NRZ和 PAM4 错误传播比较 |
| 4.2 不同长度突发错误概率的研究 |
| 4.2.1 理论推导 |
| 4.2.2 仿真分析 |
| 4.3 错误传播对BER的影响 |
| 4.3.1 错误传播下的BER |
| 4.3.2 FEC对 BER的改善 |
| 4.4 400GbE的FEC交织技术 |
| 4.4.1 RS交织 |
| 4.4.2 不同交织方案的FEC错误符号概率 |
| 4.4.3 几种交织方式的性能仿真 |
| 4.4.4 硬件复杂度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 高性能DFE设计与实现 |
| 5.1 电路总体结构 |
| 5.2 电路设计 |
| 5.2.1 D触发器 |
| 5.2.2 乘加器 |
| 5.2.3 自适应电路 |
| 5.2.3.1 S-S LMS自适应 |
| 5.2.3.2 模拟LMS自适应 |
| 5.2.4 自适应电路的参数优化 |
| 5.3 仿真与测试 |
| 5.3.1 电路后仿真 |
| 5.3.2 芯片测试 |
| 5.3.3 测试结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 400GbE物理层交织电路设计与实现 |
| 6.1 PHY整体结构 |
| 6.2 交织器前端设计 |
| 6.2.1 总体结构 |
| 6.2.2 PRBS生成器 |
| 6.2.3 功能仿真 |
| 6.2.4 逻辑综合 |
| 6.3 后端设计 |
| 6.3.1 布局布线 |
| 6.3.1.1 电源规划 |
| 6.3.1.2 时钟树综合 |
| 6.3.1.3 布线 |
| 6.3.1.4 静态时序分析 |
| 6.3.2 系统后仿真 |
| 6.4 芯片测试 |
| 6.4.1 芯片版图 |
| 6.4.2 测试结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 应用于400GbE的时钟电路设计及实现 |
| 7.1 时钟电路总体结构 |
| 7.2 设计考虑 |
| 7.3 电路设计 |
| 7.3.1 PFD设计 |
| 7.3.2 CP设计 |
| 7.3.3 VCO设计 |
| 7.3.4 LPF设计 |
| 7.3.5 分频器设计 |
| 7.4 仿真及芯片测试 |
| 7.4.1 电路后仿真 |
| 7.4.2 芯片测试 |
| 7.4.3 测试结果 |
| 7.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第8章 25Gb/s16:1 复接器设计及仿真 |
| 8.1 总体结构 |
| 8.2 电路设计 |
| 8.2.1 复接单元设计 |
| 8.2.2 锁存器 |
| 8.2.3 选择器 |
| 8.2.4 逻辑转换电路 |
| 8.2.5 时钟缓冲电路 |
| 8.3 电路仿真 |
| 8.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第9章 总结与展望 |
| 9.1 总结 |
| 9.2 展望 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（3）极端场景下光纤通信系统中基于自适应卡尔曼滤波器的损伤均衡研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 光纤通信系统偏振损伤均衡算法的研究现状 |
| 1.3 论文研究内容与结构安排 |
| 第二章 偏分复用相干光通信系统基础理论 |
| 2.1 偏振效应相关损伤 |
| 2.1.1 PMD对信号的影响 |
| 2.1.2 RSOP对信号的影响 |
| 2.2 相干光通信系统 |
| 2.2.1 发射机 |
| 2.2.2 相干光接收机 |
| 2.3 偏分复用系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光纤通信系统偏振损伤均衡算法 |
| 3.1 偏振效应经典均衡算法 |
| 3.2 KALMAN滤波器均衡算法 |
| 3.2.1 LKF滤波基本理论 |
| 3.2.2 EKF滤波基本理论 |
| 3.2.3 EKF滤波器的稳定性探究 |
| 3.3 偏振损伤建模以及基于EKF的均衡方案 |
| 3.3.1 光纤中RSOP与PMD联合效应的数学模型与简化 |
| 3.3.2 在大PMD和RSOP下EKF均衡方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于自适应卡尔曼滤波器的损伤均衡算法的研究 |
| 4.1 基于协方差匹配的自适应卡尔曼滤波原理及方案 |
| 4.1.1 基于残差的自适应测量噪声估计 |
| 4.1.2 基于残差的过程噪声自适应估计 |
| 4.1.3 自适应卡尔曼滤波方案 |
| 4.2 仿真系统中算法性能比较与分析 |
| 4.2.1 仿真平台的搭建 |
| 4.2.2 在28Gbaud QPSK系统下,算法对比分析 |
| 4.2.3 在28Gbaud 16QAM系统下,算法对比分析 |
| 4.3 实验系统中算法性能比较与分析 |
| 4.3.1 Keysight 81195A的介绍 |
| 4.3.2 实验平台的搭建 |
| 4.3.3 实验结果 |
| 4.4 复杂度分析 |
| 4.5 自适应算法性能比较 |
| 4.5.1 算法原理比较 |
| 4.5.2 算法性能比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 下一步工作 |
| 缩略词 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（4）新型铷原子频标及光纤微波频率传递关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略语 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 时间频率概述 |
| 1.2 原子频标 |
| 1.2.1 原子频标发展历程 |
| 1.2.2 紧凑型高性能原子频标 |
| 1.2.3 POP铷原子钟的研究现状及应用前景 |
| 1.3 原子频标信号传递 |
| 1.3.1 高精度频率传递的应用 |
| 1.3.2 基于卫星链路的频率传递 |
| 1.3.3 光纤频率传递 |
| 1.4 本论文的主要内容及结构 |
| 第2章 POP铷原子钟关键技术研究 |
| 2.1 POP铷原子钟的原理 |
| 2.2 POP铷原子钟相关电路设计 |
| 2.2.1 影响原子钟中长期稳定度的因素分析 |
| 2.2.2 C场电流源 |
| 2.2.3 物理系统温度控制 |
| 2.2.4 闭环伺服电路系统 |
| 2.3 Ramsey信号特性分析 |
| 2.4 微波频率综合器评估 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 光纤微波频率传递理论研究 |
| 3.1 光纤微波频率传递原理 |
| 3.1.1 光纤传输噪声分析 |
| 3.1.2 噪声补偿方法 |
| 3.2 影响光纤微波频率传递性能的因素分析 |
| 3.2.1 传输时延对传递性能的限制 |
| 3.2.2 频率源噪声的影响 |
| 3.2.3 光纤链路中寄生反射的影响 |
| 3.2.4 光纤色散效应 |
| 3.2.5 偏振模色散效应 |
| 3.3 光纤微波频率传递性能评估方法 |
| 3.3.1 频率稳定度 |
| 3.3.2 残余相位噪声及其测量 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 光纤微波频率传递实验研究 |
| 4.1 补偿系统的结构及其原理 |
| 4.2 环路滤波器和温度控制电路设计 |
| 4.2.1 环路滤波器 |
| 4.2.2 温度控制电路 |
| 4.3 实验室56km盘纤上的微波频率传递 |
| 4.3.1 初步实验 |
| 4.3.2 实验方案改进及测试 |
| 4.4 112km实地光纤上的微波频率传递 |
| 4.5 抑制激光噪声影响的传递方案设计 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 光纤微波频率级联传递及组网传递方案设计 |
| 5.1 光纤微波频率级联传递 |
| 5.2 利用级联方式组建光纤微波频率传递网络 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 POP铷原子钟 |
| 6.2 光纤微波频率传递 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）高速光通信接收机前端与时钟数据恢复电路研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号与缩略语注释 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光接收机前端研究现状 |
| 1.2.2 时钟与数据恢复研究现状 |
| 1.3 论文组织及创新点 |
| 1.3.1 论文组织 |
| 1.3.2 论文创新点 |
| 第2章 光接收机系统 |
| 2.1 编码和调制 |
| 2.1.1 加扰和编码 |
| 2.1.2 调制格式 |
| 2.2 光纤信道 |
| 2.2.1 损耗 |
| 2.2.2 色散 |
| 2.2.3 非线性 |
| 2.3 光检测器 |
| 2.3.1 P-I-N光检测器 |
| 2.3.2 雪崩光检测器 |
| 2.3.3 光学前置放大P-I-N检测器 |
| 2.3.4 集成光检测器 |
| 2.4 接收机前端系统分析 |
| 2.4.1 接收机模型 |
| 2.4.2 噪声分析 |
| 2.5 时钟与数据恢复结构分析 |
| 2.5.1 Hogge型CDR |
| 2.5.2 Bang-bang型CDR |
| 2.5.3 相位噪声与抖动 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 高速器件特性分析 |
| 3.1 异质结双极晶体管 |
| 3.2 无源器件 |
| 3.2.1 电感 |
| 3.2.2 传输线 |
| 3.2.3 电容和变容二极管 |
| 3.2.4 高速互连结构参数提取 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 56-Gb/s低噪声高增益接收机前端研究与实现 |
| 4.1 接收机前端系统结构与设计指标 |
| 4.2 跨阻放大器设计 |
| 4.2.1 跨阻放大器拓扑分析 |
| 4.2.2 跨阻放大器设计 |
| 4.3 后置放大级设计 |
| 4.3.1 可变增益放大器设计 |
| 4.3.2 自动增益控制设计 |
| 4.3.3 输出缓冲级设计 |
| 4.4 版图设计及参数提取 |
| 4.4.1 匹配和对称性 |
| 4.4.2 寄生效应和金属互连结构参数提取 |
| 4.4.3 噪声隔离 |
| 4.4.4 可靠性设计 |
| 4.4.5 AFE芯片版图 |
| 4.5 仿真与测试结果 |
| 4.5.1 测试方案 |
| 4.5.2 直流特性 |
| 4.5.3 频域特性 |
| 4.5.4 时域特性 |
| 4.5.5 噪声特性 |
| 4.5.6 性能比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 高电源抑制 10-Gb/s频谱平衡自适应均衡器研究与实现 |
| 5.1 系统结构分析与设计指标 |
| 5.2 均衡滤波器设计 |
| 5.3 缓冲级设计 |
| 5.4 自适应环路设计 |
| 5.5 带隙基准和LDO设计 |
| 5.5.1 带隙基准设计 |
| 5.5.2 LDO设计 |
| 5.6 版图设计 |
| 5.7 仿真及测试结果 |
| 5.7.1 测试方案 |
| 5.7.2 电源管理模块仿真 |
| 5.7.3 均衡器频域特性 |
| 5.7.4 均衡器时域特性 |
| 5.7.5 均衡器噪声特性 |
| 5.7.6 性能比较 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 25-Gb/s低抖动全速率时钟数据恢复电路研究与实现 |
| 6.1 系统结构及设计指标 |
| 6.2 时钟数据恢复电路设计 |
| 6.2.1 逻辑单元设计 |
| 6.2.2 电压电流转换器设计 |
| 6.2.3 压控振荡器设计 |
| 6.3 版图设计与参数提取 |
| 6.4 仿真及测试结果 |
| 6.4.1 测试方案 |
| 6.4.2 CDR系统仿真 |
| 6.4.3 压控振荡器仿真 |
| 6.4.4 直流特性 |
| 6.4.5 相位噪声特性 |
| 6.4.6 时域特性 |
| 6.4.7 性能比较 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者攻读博士学位期间的研究成果 |
（6）光载射频链路的非线性抑制和温度稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 光载射频链路的研究背景 |
| 1.2 非线性失真抑制研究概况 |
| 1.2.1 非线性失真互补方案 |
| 1.2.2 光谱相位处理方案 |
| 1.2.3 多载波方案 |
| 1.2.4 其他非线性抑制方案 |
| 1.3 温度稳定性研究概况 |
| 1.3.1 光纤温度系数测量 |
| 1.3.2 对抗温度漂移的RoF链路 |
| 1.4 研究内容与结构安排 |
| 2 光载射频链路基础理论 |
| 2.1 主要器件 |
| 2.1.1 激光器 |
| 2.1.2 电光调制器 |
| 2.1.3 光纤 |
| 2.2 光载射频链路的性能参数 |
| 2.2.1 链路增益 |
| 2.2.2 动态范围 |
| 2.2.3 色散 |
| 2.2.4 温度稳定性 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 光载射频链路非线性抑制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非线性失真来源 |
| 3.2.1 强度调制链路 |
| 3.2.2 相位调制链路 |
| 3.3 基于受激布里渊散射的链路非线性抑制方案 |
| 3.3.1 基本理论 |
| 3.3.2 实验与结果 |
| 3.4 基于Sagnac环的链路非线性抑制方案 |
| 3.4.1 理论分析 |
| 3.4.2 实验及结果 |
| 3.5 基于非线性互补的链路动态范围提升方案 |
| 3.5.1 理论分析 |
| 3.5.2 实验及结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 光载射频链路中光纤的温度稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光纤温度系数理论分析 |
| 4.2.1 光纤的折射率温度系数 |
| 4.2.2 光纤的热膨胀 |
| 4.3 单模光纤的温度系数测量 |
| 4.3.1 期望值计算 |
| 4.3.2 光纤长度测量 |
| 4.3.3 实验设计 |
| 4.3.4 测量结果与分析 |
| 4.4 空芯光纤的温度系数测量 |
| 4.4.1 期望值计算与实验设计 |
| 4.4.2 测试结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于空芯光纤的光载射频链路在5G定位中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于空芯光纤的RoF链路时延稳定性分析 |
| 5.2.1 温度-时延稳定性分析 |
| 5.2.2 偏振-时延稳定性分析 |
| 5.3 时延稳定性测试 |
| 5.4 高精度定位的性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附表A 康宁7980玻璃折射率温度系数dn/dT |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）超高分辨率软件定义光学滤波器设计及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高分辨率光学滤波器的应用场景 |
| 1.1.1 高分辨率光学滤波器在光通信领域的应用 |
| 1.1.2 高分辨率光学滤波器在微波光子学中的应用 |
| 1.1.3 高分辨率光学滤波器在其他方向的应用 |
| 1.1.4 对高分辨率光学滤波的需求 |
| 1.2 高分辨率光学滤波器研究现状 |
| 1.2.1 基于衍射的光学滤波器 |
| 1.2.2 基于干涉的光学滤波器 |
| 1.2.3 基于受激布里渊散射的光学滤波器 |
| 1.2.4 高分辨率光学滤波器现状分析 |
| 1.3 微波光子学滤波器研究现状 |
| 1.3.1 基于光滤波器的相干微波光子学滤波 |
| 1.3.2 基于光延时的非相干微波光子学滤波器 |
| 1.3.3 集成微波光子学滤波器 |
| 1.3.4 基于受激布里渊散射的微波光子学滤波方案 |
| 1.3.5 高分辨率微波光子学滤波器现状分析 |
| 1.4 本文研究内容与结构安排 |
| 1.4.1 研究内容与思路 |
| 1.4.2 结构安排 |
| 第二章 受激布里渊散射效应及其泵浦控制技术 |
| 2.1 布里渊效应研究发展历程 |
| 2.2 自发布里渊散射现象 |
| 2.3 受激布里渊散射现象 |
| 2.3.1 受激布里渊散射现象描述 |
| 2.3.2 受激布里渊散射耦合方程描述 |
| 2.3.3 受激布里渊散射光的幅度和相位 |
| 2.4 受激布里渊散射的泵浦控制技术 |
| 2.4.1 泵浦强度控制 |
| 2.4.2 泵浦频率控制 |
| 2.4.3 泵浦带宽控制 |
| 2.4.4 泵浦谱形控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于受激布里渊散射的光学滤波器设计与优化 |
| 3.1 高分辨率布里渊滤波器响应控制方案 |
| 3.1.1 数字化泵浦信号产生方法 |
| 3.1.2 滤波器响应精确测量方案 |
| 3.1.3 系统非线性因素分析 |
| 3.1.4 基于反馈调节的高精度滤波响应控制 |
| 3.2 基于多级级联放大的滤波器抑制比提升 |
| 3.2.1 单级放大的限制和多级放大的优势 |
| 3.2.2 双级放大实验结果 |
| 3.2.3 双级放大噪声测试 |
| 3.2.4 四级放大实验结果 |
| 3.3 偏振无关滤波器实现 |
| 3.3.1 常规扰偏器对泵浦的去偏方案 |
| 3.3.2 延迟正交泵浦原理与产生 |
| 3.3.3 偏振无关滤波器实验与结果 |
| 3.4 高分辨率矩形光学滤波器结果展示 |
| 3.4.1 高质量矩形滤波器响应 |
| 3.4.2 滤波器带宽的高分辨率调节 |
| 3.4.3 滤波器中心频率高分辨率调节 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 滤波器相对强度噪声分析 |
| 4.1 光纤布里渊放大器引入噪声概述 |
| 4.1.1 自发布里渊散射噪声 |
| 4.1.2 泵浦光噪声的影响 |
| 4.2 宽带布里渊相对强度噪声实验结果 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 相对强度噪声与泵浦展宽的关系 |
| 4.2.3 相对强度噪声与光功率的关系 |
| 4.2.4 相对强度噪声与泵浦其他特性的关系 |
| 4.3 宽带布里渊放大的噪声仿真分析 |
| 4.3.1 宽带布里渊放大耦合方程描述 |
| 4.3.2 简易模型仿真结果验证 |
| 4.3.3 仿真对实验结果的补充 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 布里渊矩形滤波器在超精细栅格光分插复用器中的应用 |
| 5.1 超精细栅格可重构光分插复用器方案 |
| 5.1.1 可重构光分插复用器简介 |
| 5.1.2 基于布里渊滤波的超精细灵活栅格可重构光分插复用器原理 |
| 5.2 布里渊滤波器对OFDM信号的滤波性能研究 |
| 5.2.1 多子带OFDM信号 |
| 5.2.2 基于相干检测的滤波器响应反馈调节 |
| 5.2.3 矩形滤波器对OFDM信号的放大滤波效果演示 |
| 5.3 布里渊滤波器在超精细栅格光分插复用器中的上下路研究 |
| 5.3.1 基于多频泵浦的单偏振分插复用器 |
| 5.3.2 基于扫频泵浦的偏振复用分插复用器 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 任意形状微波光子学滤波器设计及应用 |
| 6.1 任意形状微波光子学研究现状 |
| 6.2 任意形状微波光子学滤波器实现 |
| 6.2.1 任意形状微波光子滤波器实现原理 |
| 6.2.2 基于多频泵浦的微波光子学滤波器 |
| 6.2.3 基于扫频泵浦的偏振不敏感微波光子学滤波器 |
| 6.3 高分辨率布里渊滤波器在微波脉冲整形中的应用研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 基于直调激光器的低成本任意形状滤波器方案 |
| 7.1 直调激光器原理及特性 |
| 7.1.1 直调激光器简介 |
| 7.1.2 直调激光器功率谱与调制电流的关系 |
| 7.2 基于直调激光器的任意形状滤波方案 |
| 7.2.1 任意形状滤波器设计 |
| 7.2.2 滤波器响应精确控制方案 |
| 7.2.3 任意形状滤波器仿真结果 |
| 7.2.4 基于直调激光器的任意形状滤波实验验证 |
| 7.3 直调泵浦方案与外调泵浦的比较 |
| 7.3.1 滤波器实现难度对比 |
| 7.3.2 滤波器性能对比 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 附录 A 基于图形界面的软件定义滤波器控制 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
（8）光纤大容量高频谱效率信号传输系统若干问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光网络数据业务的增长与带宽需求 |
| 1.2 大容量光纤通信系统的研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 100G系统的演进 |
| 1.2.2 400G系统的研究现状 |
| 1.2.3 Terabits系统的研究现状 |
| 1.2.4 Petabits系统的研究现状 |
| 1.3 超信道系统的关键技术 |
| 1.3.1 多载波光源的研究现状 |
| 1.3.2 Nyquist-WDM超信道的关键DSP技术 |
| 1.3.3 基于Nyquist-WDM的灵活动态光网络 |
| 1.4 论文的研究内容和结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 相干光通信系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 支持任意调制格式的光发射机 |
| 2.2.1 马赫泽德调制器及其工作原理 |
| 2.2.2 IQ调制器的结构及其工作原理 |
| 2.2.3 基于IQ调制的mQAM产生 |
| 2.2.4 发射端DSP |
| 2.3 相干接收与DSP |
| 2.3.1 偏振分集相干检测基本原理 |
| 2.3.2 接收端DSP均衡技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 低噪声频率锁定多载波光源的产生方案 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单边带调制循环频移器多载波光源的工作原理 |
| 3.3 循环频移器输出载波稳定性分析 |
| 3.4 循环频移器的噪声特性分析 |
| 3.5 基于线性调制器的改进方案: |
| 3.6 基于光FIR滤波器的低噪声多载波光源的产生方案 |
| 3.6.1 光FIR滤波器的对SSB-RFS的噪声抑制 |
| 3.6.2 SSB-RFS光源的OSNR性能提升 |
| 3.6.3 基于光FIR滤波器噪声抑制的实验研究 |
| 3.7 基于受激布里渊放大的SSB-RFS光源的产生方案 |
| 3.7.1 基于布里渊放大的低噪声多载波光源的工作原理 |
| 3.7.2 基于布里渊放大的增益系数 |
| 3.7.3 实验研究 |
| 3.7.4 结果与讨论 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Nyquist-mQAM信号的产生与均衡 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于DAC的Nyquist-mQAM信号的产生与优化 |
| 4.2.1 基于升余弦滚降滤波的脉冲成型 |
| 4.2.2 光纤通信系统中基于DAC的Nyquist脉冲成型 |
| 4.2.3 削波率优化 |
| 4.2.4 调制指数优化 |
| 4.3 Nyquist-mQAM信号的skew均衡 |
| 4.3.1 发射端IQ skew与非对称频响的补偿 |
| 4.3.2 基于MIMO算法的接收端通道skew补偿 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于Nyquist-WDM的超信道传输与波长变换 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于Nyquist-WDM的超信道传输 |
| 5.2.1 实验设置 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.3 基于Nyquist-WDM的波长变换 |
| 5.3.1 实验设置 |
| 5.3.2 结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 对未来研究工作的展望 |
| 致谢 |
| 作者攻读博士学位期间的科研成果 |
（9）高速相干光通信系统中色度色散监测方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信的发展现状与趋势 |
| 1.2 高速光通信中色度色散监测的目的及意义 |
| 1.3 色散监测的发展现状和趋势 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 1.5 参考文献 |
| 第二章 色散监测平台的相关理论 |
| 2.1 光纤通信的常用码型以及调制方式 |
| 2.1.1 常用调制器 |
| 2.1.2 OOK信号的调制 |
| 2.1.3 QPSK信号的调制 |
| 2.1.4 16QAM的产生方式 |
| 2.2 光纤链路中的各物理损耗 |
| 2.2.1 光纤损耗 |
| 2.2.2 光纤的色散 |
| 2.2.3 偏振模色散 |
| 2.3 相干接收机的基本原理介绍 |
| 2.3.1 时钟恢复(Clock Recovery) |
| 2.3.2 色散补偿(CD Compensation) |
| 2.3.3 偏振模色散补偿(PMD Compensation) |
| 2.3.4 载波恢复(Carrier Recovery) |
| 2.4 奈奎斯特系统基本原理 |
| 2.5 参考文献 |
| 第三章 典型的CD监测技术的概述 |
| 3.1 RF频谱测量技术 |
| 3.2 基于时钟频率分量 |
| 3.3 残留边带(VSB)信号相对群时延测量 |
| 3.4 直方图监测技术 |
| 3.5 均衡滤波器抽头系数估计色散 |
| 3.6 利用搜索算法扫描预制色散范围估计色散 |
| 3.7 参考文献 |
| 第四章 相干光通信系统中的CD监测技术 |
| 4.1 利用自相关函数监测CD |
| 4.1.1 ACSPW监测方法的扩展 |
| 4.1.2 链路中其他因素对监测结果的影响 |
| 4.2 利用峰均功率比监测CD |
| 4.2.1 监测及补偿色度色散的实施方法 |
| 4.2.2 仿真验证 |
| 4.2.3 仿真结果及分析 |
| 4.3 在奈奎斯特系统中利用峰均功率比监测CD的方法 |
| 4.3.1 色散监测原理 |
| 4.3.2 仿真结果及讨论 |
| 4.4 参考文献 |
| 第五章 论文总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 缩略词 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文情况 |
（10）高速光通信全光关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高速光时分复用技术 |
| 1.2.1 光时分复用技术的发展 |
| 1.2.2 关键技术研究进展 |
| 1.3 全光时钟提取技术的研究现状 |
| 1.4 光延时技术的研究进展 |
| 1.5 全光交换的研究背景及现状 |
| 1.6 本论文的主要内容和研究成果 |
| 2 高速光时分复用系统的实现及优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超短脉冲的产生及压缩 |
| 2.3 160 Gb/s OTDM信号的生成 |
| 2.4 100 km伪线性传输链路 |
| 2.5 高速OTDM信号的解复用 |
| 2.6 实验结果与讨论 |
| 2.7 基于光滤波器提高OTDM光谱利用率 |
| 2.8 小结 |
| 3 全光时钟提取技术的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于受激布里渊散射的时钟提取技术 |
| 3.2.1 时钟提取原理 |
| 3.2.2 时钟提取结构分析 |
| 3.2.3 数值模型及参数优化 |
| 3.2.4 时钟提取实验 |
| 3.3 高速光时分复用信号的单路/群路时钟提取 |
| 3.3.1 幅度差异引入的时钟分量增强 |
| 3.3.2 时延差异引入的时钟分量增强 |
| 3.3.3 时钟分量提取分析 |
| 3.3.4 时钟分量提取实验 |
| 3.4 多路RZ信号的全光时钟提取 |
| 3.4.1 频率间隔分析 |
| 3.4.2 路RZ信号的全光时钟提取实验 |
| 3.5 NRZ信号的全光时钟恢复 |
| 3.5.1 基于SOA和CFBG的时钟增强结构 |
| 3.5.2 数值模型及参数优化 |
| 3.5.3 单路/多路NRZ信号时钟恢复实验研究及分析 |
| 3.6 小结 |
| 4 微环谐振腔光延时线 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微环谐振腔光延时线基本结构及理论模型 |
| 4.2.1 微环谐振腔光延时线结构及分类 |
| 4.2.2 微环谐振腔光延时线的理论模型 |
| 4.3 微环谐振腔光延时芯片设计 |
| 4.4 集成波导光延时芯片的制备及测试 |
| 4.5 小结 |
| 5 新型光路交换网光层组播业务实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 新型光路交换网络的构建及基本功能 |
| 5.2.1 网络基本结构 |
| 5.2.2 波长分配及业务 |
| 5.2.3 网络管理 |
| 5.3 基于光纤光栅波长路由的光层组播 |
| 5.3.1 基于改进型DaC结构的光层组播方案 |
| 5.3.2 网络中光层组播的具体实现 |
| 5.4 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文的主要研究成果 |
| 6.2 下一步拟开展的研究工作 |
| 参考文献 |
| 缩写词索引 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、Effects of Signal Spectrum Bandwidth on Different PMD Compensation Feedback Methods（论文参考文献）
- [1]机器学习辅助的高速光纤通信理论与技术[D]. 万智泉. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]面向100G/400GbE的有线传输链路关键技术研究与实现[D]. 展永政. 东南大学, 2021(02)
- [3]极端场景下光纤通信系统中基于自适应卡尔曼滤波器的损伤均衡研究[D]. 邱丽媛. 北京邮电大学, 2020(05)
- [4]新型铷原子频标及光纤微波频率传递关键技术研究[D]. 薛文祥. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2020(02)
- [5]高速光通信接收机前端与时钟数据恢复电路研究与实现[D]. 张震. 东南大学, 2019(01)
- [6]光载射频链路的非线性抑制和温度稳定性研究[D]. 朱文武. 大连理工大学, 2019(01)
- [7]超高分辨率软件定义光学滤波器设计及应用研究[D]. 魏伟. 上海交通大学, 2018(01)
- [8]光纤大容量高频谱效率信号传输系统若干问题研究[D]. 林嘉川. 北京邮电大学, 2016(02)
- [9]高速相干光通信系统中色度色散监测方法的研究[D]. 张玮. 北京邮电大学, 2015(08)
- [10]高速光通信全光关键技术研究[D]. 陈明. 北京交通大学, 2014(06)