矢量调制信号的全光再生技术研究
发布时间：2023-04-16 18:53
5G商用脚步的加快,“大数据”、“云计算”等概念的提出和普及,4k/8k高清视频、虚拟现实和增强现实等新型业务的出现,持续刺激着数据流量的增长。为了应对这一压力,作为物理支撑的光纤通信网络采用幅度、相位等多维调制的矢量调制信号和多种复用技术相结合的方式以提高频谱效率、扩充系统容量。然而,矢量调制信号对信道噪声高度敏感,容易造成传输质量下降,缩短传输距离。在此背景下,对高效的信号再生方案进行探索具有重要意义。全光信号再生技术具有快速响应、高能效、无需“光-电-光”转换和高带宽提供能力等优点,在近几十年中引起广泛关注。其中,基于相位敏感放大(Phase Sensitive Amplification,PSA)等非线性效应的全光信号再生方案如多级相位再生、多级幅度再生、幅相二维再生等被先后提出和不断改进,具有良好的应用前景。本论文围绕矢量调制信号的全光再生技术展开研究,以不同传输场景下不同调制格式信号的传输质量提升为目标,进行了系统方案设计和仿真验证。具体来说,主要的研究内容及创新点包括以下三个方面:1.提出了一种基于矢量PSA的正交相移键控(Quadrature Phase Shift K...
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 面向大容量光传输网络的全光信号处理技术
1.2.1 光传输网络的演进与挑战
1.2.2 全光网中的信号处理技术
1.3 矢量调制信号再生技术概述
1.3.1 多级相位再生
1.3.2多级幅度再生
1.3.3 幅相二维再生
1.4 全光信号再生研究现状和存在问题
1.4.1 基于相敏特性的再生方案研究
1.4.2 偏振复用信号的全光再生研究
1.4.3 调制格式无关的信号全光再生研究
1.5 论文创新点和架构安排
参考文献
第二章 全光信号再生理论基础与关键技术
2.1 光学非线性效应与介质
2.1.1 二阶非线性极化
2.1.2 三阶非线性极化
2.2 PSA理论及特性
2.2.1 标量PSA
2.2.2 矢量PSA
2.3 PSA系统的实际实现
2.3.1 载波间相位锁定
2.3.2 偏振无关的PSA
2.4 本章小结
参考文献
第三章 基于矢量PSA的QPSK信号幅相再生研究
3.1 QPSK信号再生背景与相关工作
3.1.1 传统再生方案存在的问题
3.1.2 偏振辅助的PSA技术研究现状
3.2 基于矢量PSA的信号再生原理
3.2.1 基于矢量PSA的QPSK信号相位再生
3.2.2 基于饱和FWM的QPSK信号幅度再生
3.3 仿真实现与结果分析
3.3.1 系统仿真配置
3.3.2 矢量PSA方案与传统标量PSA方案对比
3.3.3 QPSK信号的幅相再生
3.4 本章小结
参考文献
第四章 基于共轭双泵浦PSA的DP-QPSK/8PSK信号相位再生研究
4.1 偏振复用信号再生背景与相关工作
4.1.1 偏振分集技术研究现状
4.1.2 矢量PSA再生技术研究现状
4.2 基于共轭双泵浦PSA的DP信号再生原理
4.2.1 DP-QPSK/8PSK信号的全光相位再生原理分析
4.2.2 光纤中的FWM过程分析
4.3 仿真实现与结果分析
4.3.1 系统仿真配置
4.3.2 泵浦与信号功率比对相位再生效果的影响
4.3.3 谐波串扰的抑制效果验证
4.3.4 DP-QPSK/8PSK信号的幅相再生
4.4 本章小结
参考文献
第五章 基于泵浦辅助多波干涉的矩形QAM信号再生研究
5.1 QAM信号再生背景与相关工作
5.1.1 全光信号再生中的噪声转换问题
5.1.2 QAM信号的全光再生
5.2 基于泵浦辅助多波干涉的信号再生原理
5.2.1 阶梯响应函数分析
5.2.2 基于泵浦辅助多波干涉的再生系统实现
5.3 仿真实现与结果分析
5.3.1 系统仿真配置
5.3.2 不同阶再生系统效果对比
5.3.3 16QAM信号的再生
5.4 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 论文研究工作总结
6.2 论文研究工作展望
缩略语
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
本文编号：3791666
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【学位级别】：博士
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 面向大容量光传输网络的全光信号处理技术
1.2.1 光传输网络的演进与挑战
1.2.2 全光网中的信号处理技术
1.3 矢量调制信号再生技术概述
1.3.1 多级相位再生
1.3.2多级幅度再生
1.3.3 幅相二维再生
1.4 全光信号再生研究现状和存在问题
1.4.1 基于相敏特性的再生方案研究
1.4.2 偏振复用信号的全光再生研究
1.4.3 调制格式无关的信号全光再生研究
1.5 论文创新点和架构安排
参考文献
第二章 全光信号再生理论基础与关键技术
2.1 光学非线性效应与介质
2.1.1 二阶非线性极化
2.1.2 三阶非线性极化
2.2 PSA理论及特性
2.2.1 标量PSA
2.2.2 矢量PSA
2.3 PSA系统的实际实现
2.3.1 载波间相位锁定
2.3.2 偏振无关的PSA
2.4 本章小结
参考文献
第三章 基于矢量PSA的QPSK信号幅相再生研究
3.1 QPSK信号再生背景与相关工作
3.1.1 传统再生方案存在的问题
3.1.2 偏振辅助的PSA技术研究现状
3.2 基于矢量PSA的信号再生原理
3.2.1 基于矢量PSA的QPSK信号相位再生
3.2.2 基于饱和FWM的QPSK信号幅度再生
3.3 仿真实现与结果分析
3.3.1 系统仿真配置
3.3.2 矢量PSA方案与传统标量PSA方案对比
3.3.3 QPSK信号的幅相再生
3.4 本章小结
参考文献
第四章 基于共轭双泵浦PSA的DP-QPSK/8PSK信号相位再生研究
4.1 偏振复用信号再生背景与相关工作
4.1.1 偏振分集技术研究现状
4.1.2 矢量PSA再生技术研究现状
4.2 基于共轭双泵浦PSA的DP信号再生原理
4.2.1 DP-QPSK/8PSK信号的全光相位再生原理分析
4.2.2 光纤中的FWM过程分析
4.3 仿真实现与结果分析
4.3.1 系统仿真配置
4.3.2 泵浦与信号功率比对相位再生效果的影响
4.3.3 谐波串扰的抑制效果验证
4.3.4 DP-QPSK/8PSK信号的幅相再生
4.4 本章小结
参考文献
第五章 基于泵浦辅助多波干涉的矩形QAM信号再生研究
5.1 QAM信号再生背景与相关工作
5.1.1 全光信号再生中的噪声转换问题
5.1.2 QAM信号的全光再生
5.2 基于泵浦辅助多波干涉的信号再生原理
5.2.1 阶梯响应函数分析
5.2.2 基于泵浦辅助多波干涉的再生系统实现
5.3 仿真实现与结果分析
5.3.1 系统仿真配置
5.3.2 不同阶再生系统效果对比
5.3.3 16QAM信号的再生
5.4 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 论文研究工作总结
6.2 论文研究工作展望
缩略语
致谢
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本文编号：3791666
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