一、A Study of Electronic Equalization Scheme Enabling Optically Pre-Filtered 1 bit/s/Hz DWDM Transmission（论文文献综述）
陈光[1]（2021）在《光载射频信号处理若干技术及应用研究》文中研究说明光载射频信号处理是一门涉及射频技术和光子学的新兴交叉研究领域,其包括了光纤通信、无线通信、微波工程、模拟与数字信号处理、光电融合、光电子材料与器件、光载射频通信系统及网络应用等多个方面。光载射频技术的研究初衷是在射频系统中引入强大的光子技术,从而消除电子瓶颈的同时带来诸多优点,如高速率、低损耗、大带宽、小尺寸、低功耗、轻重量、高集成度、优良稳定性、抗电磁干扰、频率响应平坦、易于混合集成等技术优势。因此,通过采用基于光子学的射频信号处理技术可实现以前在电域内很难甚至是无法完成的功能或任务。正是由于这种巨大优势,光载射频通信自上世纪90年代开始研究以来,在信号处理、民用通信、国防军事、航空航天和医疗卫生等领域已得到了广泛的应用,并引起国内外学者的广泛关注。光载射频信号处理关键技术与光载射频通信（RoF）系统应用作为微波光子学两个重要的研究分支,近些年引起了研究者们的极大兴趣,并成为当前微波光子学的研究热点。本论文针对光载射频通信、光纤射频混合接入网络和微波光子雷达等民用和国防军事应用需求,依托国家自然科学基金重大项目等国家级课题,重点对光载射频信号处理关键技术和光载射频通信系统设计应用两方面开展研究工作。本论文的研究内容及创新点如下:一、提出了基于光串联单边带调制和光正交单边带复用的多模态相干光载射频通信系统为了解决多制式射频信号收发和传输面临的需求及挑战,提出一种采用光串联单边带调制（OTSSBM）和光正交单边带频谱复用（OOSSBM）的多模态相干光载射频通信系统方案,并在接收端采用数字信号处理算法辅助的相干检测,对多路相位调制码型信号的混叠信道进行识别和分离,实现了在相干光载射频通信系统中的多速率信号收发、调制解调与传输。（1）设计了相干RoF系统并进行了数值仿真,分析了 RoF系统中光载射频信号的频谱结构,并通过数字信号处理算法在接收端恢复了发射的2 Gbit/s和5 Gbit/s的BPSK码型信号,给出了信号发射前和接收后的时域波形图和眼图对比。搭建了光载射频信号发送、传输、接收和处理的多信道高谱效相干光载射频通信实验平台。实验结果表明,对于所提出的不同类型及条件（单信道与双信道;OTSSBM与OOSSBM;40 km单模光纤传输与背靠背系统等）下的复用信号,经40公里单模光纤传输后系统性能良好,均满足误比特率（BER）低于10-9,品质因数达到6以上。（2）分析了采用OTSSBM和OOSSBM时,传输2 Gbit/s和5 Gbit/s的BPSK信号,在保持能量效率适中的前提下,两种复用方案各自分别的频谱效率达到了 4.2 bit/s/Hz和4.9 bit/s/Hz,综合利用OTSSBM和OOSSBM两种方案达到7.4 bit/s/Hz。在提高光单载波射频通信系统的频谱效率和信道容量的同时,使用数字信号处理算法辅助的相干检测进行信号解调与恢复,没有增加额外的混叠信道分离硬件或光电器件,简化了系统结构和复杂度。二、设计了基于硅基光电子的相干光载射频通信集成发射模块和接收模块采用级联硅基微环谐振腔（MRR）结构,设计了具有波长选择性的高Q值、超窄带、可调谐的三通带光带通滤波器,并实现了基于MRR的光多载波产生的技术方案;设计了用于调制高速射频信号的硅基双电极马赫-曾德尔调制器（DE-MZM）;利用所设计的MRR滤波器和DE-MZM等硅基光电子器件,设计了一种发射多路多制式射频信号并提供多类型射频信号接入功能的光载射频信号集成发射机;利用硅基平面光波导设计了混合集成数字相干光接收机,并对所设计的集成发射模块和接收模块的性能做了系统品质因数（Q-factor）和误码率（BER）的验证和测试。（1）利用上下分插型（或称作“上传下载型”）硅基MRR设计了超窄带可调谐光带通滤波器,所设计的单微环谐振滤波器中心波长为1552.52nm,3dB带宽为0.04nm,FSR为10nm,并拥有陡峭的滤波窗口上升沿和下降沿,利用热光效应可调谐滤波通带。通过将三个硅基单微环级联,形成具有波长选择性和可重构性的三通带可调谐窄带光带通滤波器。三个通带的中心波长分别为1550.7 nm,1551 nm和1551.3 nm,其平坦度良好,通道间隔FSR达到10 nm,吸收损耗低于3 dB/cm,每个微环谐振滤波器的精细度Finesse为250,Qtotal达到38750,级联多频带微环谐振滤波器产生多载波光源,其尺寸在毫米级。（2）设计了高速硅基双电极马赫-曾德尔调制器（DE-MZM）,其带宽达到30 GHz,对于BPSK信号的数据速率接近10 Gbit/s。以三个频带作为光载波分别调制不同频段和类型的射频信号,以BPSK调制码型发射则每路信号达到10 Gbit/s的数据速率。设计了亚微米尺寸硅基波导可调谐光衰减器（VOA）,并分析了其特性。设计了双平行双电极马赫-曾德尔调制器,其被用于构成I/Q调制器。将有三个频带的微环谐振滤波器和三个硅基调制器串联后再并联,构成了在三个光载波上调制,同时加载多路不同类型宽带信号（如WiFi,WiMAX等射频信号,或数字信号和模拟信号的任意组合）的光载射频通信集成发射机,整个芯片尺寸为7.8 mm2的毫米量级。（3）为了解决相干光载射频通信系统对于数字相干接收机在集成度、功耗、工作稳定性、灵敏度、响应度波动、相位误差方面的进一步需求,设计了一种基于硅基平面光波导的集成数字相干光接收机前端,并测试了所设计的集成相干接收机前端模块的性能和参数指标。在1520 nm～1620 nm宽波长范围内,相位漂移在±1°,保证了相应端口良好的相位正交性。当温度在-5℃～80℃时,响应度幅度波动在±0.25 dB;相邻光电探测器端口之间的响应度偏差在0.4 dB之内。测试了对于112 Gbit/s PDM-QPSK调制码型信号的接收性能,得到了偏振正交方向X信道和Y信道上清晰且易于判决的星座图,以及品质因数（Q值）和信号光功率（光信噪比）的近似线性对应关系。三、设计基于DP-DPMZM和SOA-MZI的光载射频信号处理技术方案为了在一个光载射频信号处理系统中实现多项功能,并提高系统集成度及降低成本,对光载射频信号处理的三种核心技术——移相、滤波和倍频进行了综合方案设计。（1）基于双偏振双平行马赫-曾德尔调制器（DP-DPMZM）,设计了具有倍频功能的宽带光载射频信号移相器,不仅对射频信号进行2-6倍频调控,且在光域实现了 360°相位控制。仿真验证了其相移范围和倍频效果,相移量与相位调控参量接近线性关系,多倍频与相位控制这两种处理同时进行。分析了消光比的变化、90°混合器的幅度和相位不平衡性对相位漂移、幅度抖动及系统稳定性的影响。（2）借助MZM的单边带（SSB）调制（用于加载射频信号）和半导体光放大器（SOA）的光学非线性效应（慢光效应和相干布居振荡）,设计了一种滤波通带（中心波长）和3 dB带宽均可调谐的射频光子滤波器,该滤波器中心波长在15 GHz-20 GHz的频率范围内调节,并具有超过15 GHz的自由频谱范围（FSR）,中心波长不同,其FSR不同,最低的FSR亦超过15 GHz。调节SOA的注入电流,实现了其频带和3 dB带宽可调,在SOA驱动电流为420 mA左右时,FSR=15.44 GHz,滤波器通带的3 dB带宽BW3dB=2.45 MHz,品质因数Q-factor>6300（对于单通带滤波器,Q-factor=Finesse=FSR/BW3dB≈6302）,滤波器带外抑制比达到41 dB。（3）采用偏振分束器、偏振耦合器与两个SOA构成马赫-曾德尔干涉仪型结构（SOA-MZI）,设计了宽带射频光子移相器,数值模拟仿真结果表明:相移的动态范围达到360°、调控精度达到0.1°、相移带宽接近30 GHz,相位变化量与SOA驱动电流呈现良好的线性关系,且依照相移精度对相移量进行连续调节。这些特性均优于传统方案。此外也对所设计的射频光子移相器非线性失真原因做了初步分析。上述三个创新点不仅提升了光载射频通信系统的信道容量、频谱效率和多模态应用,丰富了光载射频信号发射和接入服务的多样性,还提高了系统集成度,降低功耗、减小器件尺寸,增强系统的稳定性和可靠性。实现了对射频信号的相位在光域进行连续精确调控,同时进行倍频和滤波等处理,增强了光载射频信号处理系统的综合功能。本论文针对基于光载射频通信的超宽带无线接入网络、微波光子雷达、光控相控阵、电子对抗系统以及其它需要高性能光载射频信号处理的领域开展研究,所取得的研究成果在未来相关研究领域中具有一定的实用价值和应用前景。
张希佳[2]（2021）在《超奈奎斯特WDM相干光传输系统关键DSP算法研究》文中指出伴随着5G、物联网、云计算、自动驾驶等科学技术的快速发展,对高速率、高谱效和大容量光纤通信的需求不断上升,密集波分复用技术因其具有大容量的优势被广泛应用。然而,随着光纤C+L波段可用频率几乎被完全利用,仅依靠增加复用波长数目提升密集波分复用系统容量难以满足指数式增长的网络容量需求。单载波调制的奈奎斯特波分复用系统通过压缩信号带宽、提升系统频谱效率成为实现大容量光传输的可行方案之一,但正交传输准则限制了系统频谱效率的进一步提升。近年来提出的超奈奎斯特（Faster-than-Nyquist,FTN）相干光传输技术,打破正交传输准则,形成传输速率超过奈奎斯特速率的更高频谱效率的复用信号,且借助强大的数字信号处理（Digital Signal Processing,DSP）算法可实现各类线性/非线性损伤（包括FTN传输导致的严重码间干扰）的高效补偿和信号恢复,是超高谱效大容量相干光传输领域极具潜力的发展方向之一。但是在具有强码间干扰的FTN系统中,DSP算法面临着诸多挑战,如传统Gardner时钟恢复算法难以准确可靠提取时钟信息、传统载波相位恢复算法（Viterbi-Viterbi或盲相位搜索等）在FTN系统下面临着严重的相位跳变、FTN强滤波引入的码间干扰需要高性能低复杂度的均衡算法等。本文针对上述技术难题,开展超奈奎斯特波分复用（Faster-than-Nyquist Wavelength Division Multiplexing,FTN-WDM）相干光传输系统关键DSP算法研究,主要研究工作如下。1、针对传统Gardner时钟恢复算法在偏振复用正交相移键控（Polarization Multiplexing Quadrature Phase Shift Keying,PM-QPSK）FTN系统中波特率处时钟分量消失导致算法失效以及基于信号功率的时钟恢复算法收敛速度慢的问题,设计了一种基于信号功率的时钟恢复与自适应均衡与偏振解复用联合算法,该算法将自适应均衡与偏振解复用算法嵌入到基于功率的时钟恢复算法结构中,可在不引入额外计算复杂度的情形下,有效加快时钟恢复收敛速度、减少收敛所需开销。建立了三通道32GBaud PM-QPSKFTN-WDM仿真系统,从收敛速度、估计精度、误码率等方面对算法进行有效性验证以及性能评估。系统仿真结果显示,所提联合算法较传统不联合的时钟恢复算法收敛速度更快,收敛速度大约提升40%;联合算法较非联合算法约有0.2dB的光信噪比容限改善。2、针对PM-QPSKFTN系统强滤波所致码间干扰影响下,传统Viterbi-Viterbi载波相位估计算法出现严重的相位跳变问题,提出了一种基于均方误差检测相位跳变的盲载波相位恢复算法。所提出的算法在传统Viterbi-Viterbi算法基础上增加相位跳变检测以及纠正模块,在计算复杂度较传统Viterbi-Viterbi算法高6%的情形下能够有效检测并纠正跳变。在三通道32GBaud PM-QPSKFTN-WDM仿真系统中对算法关键参数进行优化,并用线宽容忍度、误码率等指标对算法进行仿真分析以及性能评估。加速因子为1/0.9/0.85/0.8时能容忍的最大线宽依次为5MHz、4.2MHz、3.7MHz、3MHz,能满足激光器典型线宽的需求。在典型线宽100kHz条件下,相较于无线宽的情形,当加速因子0.9/0.85/0.8时,依次仅有0.5dB、0.5dB、0.7dB的光信噪比代价（@在误码率2×10-2软判前向纠错门限）。3、针对PM-QPSKFTN系统采用恒模算法作自适应均衡与偏振解复用时放大高频噪声问题,设计了一种采用正交双二进制滤波（Quadrature Duo-binary,QDB）与最大后验概率（Maximum a Posteriori,MAP）算法相结合的码间干扰均衡方案,该方案首先利用QDB实现高频噪声的抑制,再利用MAP算法完成码间串扰的均衡。对比分析结果表明,QDB+MAP算法较MAP计算复杂度的增加可忽略不计。三通道32GBaud PM-QPSKFTN-WDM传输800km、加速因子0.8的系统仿真结果表明,以误码率1×10-2为门限,QDB+MAP算法的光信噪比容限优于MAP算法约1dB。
谢佳丽[3]（2021）在《基于概率成形的编码调制技术研究》文中认为在频谱资源十分有限的情况下,高阶调制被广泛应用于提高频谱效率。然而在带宽受限的加性高斯白噪声（Additive White Gaussian Noise,AWGN）信道中,高阶调制在均匀分布输入时会带来一定的成形损失。概率成形被认为是未来光纤通信系统中的一种有前途的技术,以满足高数据速率应用的业务需求。因此,本文以获取成形增益和提高频谱效率为目标,通过概率成形技术实现对输入信号的近似高斯分布的处理,对基于概率成形的编码调制技术进行研究。第一,针对均匀正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation,QAM）带来成形损失的问题,研究并比较了概率成形高阶调制系统分别对基于长码（码长为12000的低密度奇偶校验块码）和短码（码长为256的极化码）下的成形增益,仿真结果表明在高阶调制16QAM与64QAM下误码率为1E-5时分别获得了 0.5～0.7 dB和0.8～0.95 dB的Eb/N0成形增益。第二,针对高频谱效率传输的问题,研究了概率成形在超奈奎斯特（Faster-Than-Nyquist,FTN）系统中的性能,并将其与新型的空间耦合低密度奇偶检验码（Spatially Coupled Low-density Parity-Check Code,SC-LDPC）进行联合设计。具体地,通过在发送端对FTN传输信号进行分布匹配后输出,在接收端对SC-LDPC的流译码特性采用串行迭代均衡。最后仿真结果表明概率成形与SC-LDPC码联合设计相比正交系统下在误码率为1E-5时获得0.66～0.83 dB的FTN增益和0.48～0.53 dB的概率成形增益。第三,针对FTN传输码间干扰所导致信号检测复杂度高的问题,本文对基于概率成形的低复杂度系统收发机进行设计,通过在FTN系统中引入预均衡,并将其与概率成形联合设计。最后仿真结果表明在保证系统性能不下降的情况下,极大地降低系统的复杂度,从而大大简化了收发端信号的处理过程。
柴晨阳[4]（2021）在《水下可见光OFDM通信系统设计与实现》文中指出随着海洋观测网络的快速发展,人们加快了海洋中物资的开采。海洋观测网络由无数微小的传感器节点组成,各节点之间、节点与水下接收设备之间通过无线通信技术进行数据交互。高效实时的无线通信方案是保证海洋观测网络正常运转的前提,用于水下的无线通信方案常见的有射频通信、水下声学通信和光通信。相比于光波在水下的传输特征,电磁波在水下传输存在严重的衰减现象,通信距离较短;声波在水下传输速率低,通信性能易受环境影响。因此,急需找到一种适用于海洋观测网络中水下高速信息交互的方案。依托于波长为450～550nm的蓝光在海水中的强穿透特性,无线光通信技术为海洋观测网络带来了实时高效的数据交互方式。为了进一步提高水下光通信方案的传输带宽和抗信道干扰能力,可以将宽带无线通信中的OFDM技术应用于光通信领域。由于LED调制端的输入信号需要满足实值正数的要求,因此光OFDM调制只能通过牺牲系统的频带利用率和结构复杂度来获得满足要求的信号。本文从应用于光OFDM调制技术中的四种单极性方案出发,首先通过理论推导详细阐述了四种方案的基本原理,随后通过在水下背景噪声条件下的仿真实验,分析总结了四种方案的通信性能。接着,为了解决传统光OFDM调制方案中频带利用率过低的问题,提出了采用离散哈特莱变换替代离散傅里叶变换的光OFDM调制方案。并依据离散哈特莱变换的性质提出了两套新的光OFDM调制方案,从而进一步提高了系统的误码性能。最后基于离散哈特莱变换设计并搭建了一套水下高速光OFDM通信系统。本文工作罗列如下:（1）分析总结了现阶段应用于水下通信中各种技术的优缺点,并介绍了水下无线光通信技术和光OFDM（O-OFDM）技术的研究现状;（2）通过对水下光波在传播时所受到的吸收现象和散射现象的研究,引出了海洋中光衰减总模型,通过仿真实验证明了蓝光应用于水下光通信中的可实施性;（3）详细阐述了四种应用于可见光OFDM通信领域中的单极性方案,并通过在水下背景噪声中的仿真实验,分析了四种系统在水下通信距离与误码率的关系,水下通信带宽和误码率的关系以及系统的PAPR性能;（4）根据离散哈特莱变化（DHT）的性质,设计出了两套新方案。方案一:采用PPM映射的基于DHT的O-OFDM调制方案。方案二:采用QAM映射与复数到实数转换的基于DHT的复合O-OFDM（ADO-OFDM）调制方案。随后,通过水下背景噪声的仿真实验来研究两套方案的通信性能;（5）采用DSP平台设计并实现了水下高速光OFDM通信系统。包括DSP开发板设计、MOS管LED开关驱动电路设计、数模和模数模块设计、快速哈特莱变换（DIT-FHT）软件设计、系统整体收发软件设计等。经过水下不同水质和不同通信距离的测试实验,系统的通信性能达到了预期效果。
宋婷婷[5]（2021）在《针对片上光互连网络通信可靠性的研究与优化》文中研究说明在当今信息时代应用需求爆炸式增长的驱动下,实现高可靠性和高计算性能的超级信息处理系统是片上系统发展的必然趋势。随着互补金属氧化物半导体（Complementary metal oxide semiconductor,CMOS）工艺技术的长足改进,单芯片上集成成百上千个处理核的多核处理器系统已经实现。在片上多核系统中,由于多任务的并行处理及处理核间海量数据的频繁交换,迫切需要一种高效的通信架构来实现系统的高性能信息处理。得益于与CMOS兼容的硅光子技术的迅猛发展,片上光互连网络（Optical networks-on-chip,ONo Cs）有效解决了传统电互连所产生的高时延、高损耗、带宽限制和通信效率低等问题,其具备强大的并行计算能力、优秀的资源利用率和良好的可拓展性,在超高速光通信、超级计算机系统、计算机体系结构设计等领域具有广阔的应用前景。此外,将波分复用技术应用于片上光互连网络能够满足超大容量和超高速率对更高通信带宽的需求。然而,现阶段片上多核光互连网络的通信可靠性无法得到有效保证。一方面,由于硅基光子器件本身的材料属性和当前尚不完美的制造工艺,光载波信号在传输过程中不可避免地会遭受固有物理损耗和串扰噪声的影响,从而导致网络中多跳通信光信噪比的降低及误码率的增大。另一方面,硅基光开关元件对温度波动和工艺偏差非常敏感,温度及制造工艺的轻微变化都会导致光开关的谐振波长发生漂移,使得光通信链路的物理性能变差,对系统级的通信性能和可靠性造成负面影响。尤其对于采用波分复用技术的片上光通信系统,由上述问题导致的数据通信可靠性降低现象更为严重。因此,本文针对如何提升片上光互连网络的通信可靠性这一问题,开展了相关研究,并取得了如下研究成果:1.针对多波长片上光互连网络中的串扰特性,将角度优化（60°/120°波导交叉）方法应用于支持波分复用技术的光路由器层和光网络层,以提升光通信链路的物理性能,降低光网络中信号传输的误码率。首先,依次构建了完善的光器件级、光路由器级和光网络级的插入损耗和串扰特性分析模型;其次,基于角度优化方法和理论分析模型设计了优化的Crossbar和Crux光路由器的优化结构,对比分析该方法对光路由器的串扰特性及各端口光信噪比性能所产生的积极影响;最后,将所设计的角度优化光路由器应用于光网络层,基于Mesh和Torus拓扑结构的片上光网络进行了光网络层的数值仿真分析。仿真结果表明:该优化方法在本文所用参数下可将光网络层的平均光信噪比提升约1.5 d B,其能够有效提升多波长片上光路由器和光网络的光信噪比和误码率性能,实现光网络中更低的误码率传输和数据通信的可靠性提升。2.将信道编码技术应用于片上光互连网络,结合群计数编码方法具有强大检错能力的优势,设计了全电、全光和光电混合的群计数编码器,其中全光和光电混合的群计数编码器基于硅基微环谐振器设计实现。基于仿真软件Interconnect验证了所设计的光电群计数编码器的正确性和可行性,并对其检错效率、能耗和面积开销进行了详细的分析和评估。分析结果表明:该群计数编码方法的错误检测效率可以达到88.2%,相比于奇偶校验方案的检错效率高出36.6%;全电、全光和光电混合的群计数编码器在最坏情况下能耗分别为0.260 f J/bit、56.000 f J/bit和30.386f J/bit;另外,该光电群计数编码器的占芯比例非常小,当Mesh和Torus网络规模增大至10×10时,其面积开销在整个芯片尺寸中的占比小于0.15%。3.设计了一种新型的适用于片上光互连网络的高可靠性通信系统,该系统具有错误检测和数据重传功能,可以有效保证目的节点所接收数据的正确性。在此基础上,为了减少串扰对通信可靠性的影响,对重传机制进行了优化,进一步提升数据重传的可靠性。基于Opti System仿真系统直观呈现了光群计数编码方法对于实现高可靠光通信系统的可行性和有效性,验证了所提出的光通信机制可以有效提高片上光互连网络中数据通信的可靠性。此外,选择常用的奇偶校验方案作为对照,基于不同的通信机制全面地评估了该可靠性片上光通信系统所付出的功耗和时延代价。分析结果表明:由于增加了激光源、编码及校验电路,采用群计数方法实现4比特数据的可靠传输相较于不含错误检测机制直接传输需要额外消耗26.4%的功率,相比于奇校验方案需要额外消耗16.3%的功率。基于奇偶校验的重传机制相比于只采用奇偶校验但无重传约需额外35%的零负载端到端时延开销,采用群计数方法重传机制的零负载端到端时延比只采用群计数方法但无重传约多出39%。本文所提出的可靠性提升技术在当前片上集成中切实可行,可以有效提升片上多核光通信网络系统数据通信的可靠性。在数字光通信领域和大规模片上光互连网络中具有潜在的应用价值,为芯片上可靠性光通信系统的实现提供了理论基础和技术储备。
张鲁娜[6]（2021）在《基于多通道光纤光栅滤波器的2μm波段光纤激光技术研究》文中认为2μm波段多通道光纤光栅因其出色的滤波特性和优异的兼容性而成为多波长掺铥光纤激光器中滤波器件的绝佳选择。基于多通道光纤光栅滤波器的掺铥光纤激光器具有体积小、光束质量高、抗干扰能力强、与普通光纤兼容性好等诸多优点,其工作波长为人眼安全的2μm波段,该波段中存在高透过率大气窗口和多种气体强吸收峰,因此在光通信、激光医疗、光纤传感及激光加工等领域具有广阔的应用前景。本文结合所参与的国家自然科学基金项目,围绕2μm波段多通道光纤光栅滤波器、多波长可切换及窄线宽掺铥光纤激光器关键技术开展了详实的理论和实验研究,取得的主要创新性成果如下:1.提出一种基于相移啁啾光纤光栅的多通道窄带滤波器,利用传输矩阵法对其传输特性进行了仿真分析,讨论了相移位置、相移量、光栅长度、啁啾系数和折射率调制深度等光栅参数对相移峰的波长、透射率和带宽等传输特性的影响。仿真得到的单相移点、双相移点和三相移点啁啾光纤光栅的相移峰带宽分别为0.0270nm、0.0172nm和0.0112nm。根据仿真结果实验制作了单相移点和双相移点啁啾光纤光栅,其相移峰带宽分别为0.09nm和0.05nm。2.提出一种基于相移取样光纤光栅的多通道窄带滤波器,利用传输矩阵法对其传输特性进行了仿真分析,讨论了相移位置、相移量、光栅长度、占空比、取样数和折射率调制深度等光栅参数对光栅传输特性的影响。仿真得到相移取样光纤光栅0级相移峰带宽为0.0220nm。根据仿真结果对滤波器进行了制作,实验得到相移取样光纤光栅0级相移峰带宽小于0.09nm。3.提出一种基于取样光纤光栅的波长可调线形腔掺铥光纤激光器,通过对一个取样光纤光栅施加水平应力实现输出激光波长的调谐,利用两个多通道光纤光栅所产生的游标效应扩展波长调谐范围。最终实现输出波长14.44nm范围可调,各波长光信噪比均大于45d B,50min内功率和波长抖动分别小于0.460d B和0.03nm,斜率效率为8.62%。4.提出一种基于保偏取样光纤光栅的可切换多波长环形腔掺铥光纤激光器,利用四波混频效应抑制掺铥光纤内的增益竞争,通过调节腔内偏振态进行波长切换,最终分别得到两组不同正交偏振方向上的6波长激光输出和一组10波长激光输出,各波长光信噪比均大于30d B,50min内各输出模式下激光运转稳定。5.提出一种基于保偏取样光纤光栅的可切换窄线宽复合腔掺铥光纤激光器,利用偏振烧孔效应进行波长切换和抑制增益竞争,实现了6个单波长单纵模激光和9组双波长激光输出间的可切换运行。30min内单波长单纵模激光的功率和波长抖动分别小于0.709d B和0.02nm,30min内双波长激光的功率和波长抖动分别小于0.946d B和0.03nm,各波长光信噪比均大于54d B。利用搭建的非平衡迈克尔逊干涉仪线宽测量系统对单纵模激光的频率噪声及线宽进行了测量,且当测量时间为0.005s时,6个波长的激光线宽分别为1.08k Hz、0.64k Hz、0.60k Hz、0.76k Hz、0.97k Hz和0.60k Hz。6.提出一种基于取样光纤光栅的可切换窄线宽复合腔掺铥光纤激光器,利用非线性偏振旋转效应进行波长切换和抑制增益竞争,实现了3个单波长单纵模激光和3组双波长激光输出间的可切换运行。50min内单波长单纵模激光的功率和波长抖动分别小于±0.404d B和±0.01nm,20min内双波长激光的功率和波长抖动分别小于±0.926d B和±0.03nm,各波长光信噪比均大于49d B。对单纵模激光的频率噪声及线宽进行了测量,当测量时间为0.005s时,3个波长的激光线宽分别为0.26k Hz、1.19k Hz和0.71k Hz。
林鹏[7]（2021）在《高重频掺钬光纤激光器及其大气传输特性研究》文中提出空间激光通信技术（free-space optical communication,FSO）由于其具有带宽高、保密性好、功耗低、架设灵活等优势在对地观测、导航、5G网络、智慧城市、环境监测等多个领域有着广阔的应用前景。锁模光纤激光器具有脉冲持续时间短、峰值功率高、大气传输性能好的特点,可避免环境因素导致的调制信号相位噪声累积,对于高速激光通信系统极具潜力。随着集成光纤器件及光纤掺杂工艺的提升,2μm波段光纤激光器的研究成为热点。2μm波段处于大气、烟雾透射窗口,由于散射强度随光波长而减小,2μm波段受到大气散射等影响比目前空间激光通信主要采用的1.55μm波段更小。常用的空间激光通信载波源普遍为窄线宽半导体激光器,其相干性易受大气湍流干扰,容易造成波前相位畸变、光束漂移等,从而降低通信质量。雨雾天气下,特别是雾霾天气,通信链路甚至会中断。针对上述问题,以拓展光纤激光技术在空间激光通信领域的应用和探索未来高速空间激光通信新技术为目标,本文开展了高重频掺钬超快锁模光纤激光的产生、噪声抑制、锁模脉冲数字调制及大气传输特性等一系列研究,具体内容主要有:1.2μm多孤子锁模脉冲动力学特性研究基于非线性偏振旋转（NPR）锁模结构,研究了掺钬被动锁模光纤激光器,增益介质为一段1.2m的掺钬光纤,谐振腔长度为7.95m,对应基频25.52MHz,在泵浦功率1.2W下获得了稳定传统孤子锁模状态。由于掺钬光纤泵浦转换效率较低,腔阈值较高,研究了近零色散区掺铥光纤激光器,获得了fs量级的基频色散管理孤子脉冲。在孤子量子化作用下增加腔内连续光分量,引起调制不稳定性打破孤子间作用力的平衡,改变腔内线性相位延迟点抑制连续光的不稳定性并产生全局孤子作用力,实验获得了稳定的基频27.38MHz下的2,3,4,5个色散管理孤子。具有不同群色散的孤子经过色散管理腔循环后位置随机,但在每个周期的位置固定且具有不同的强度。随着腔内孤子能量增加,降低腔内峰值功率钳制临界值增加腔内孤子数量实现了多孤子聚束状态,孤子间距从全局孤子作用力主导的几ns降低到局部孤子作用力主导的300ps左右。2.掺钬主动锁模脉冲产生及锁模脉冲数字调制/解调研究为了实现2μm波段高速数字调制,研究了高重频掺钬主动锁模光纤激光器,腔内加入NPR结构可在实现波长可调谐的同时抑制腔内超模噪声。实验获得了2058.4nm～2078.6nm共5个波长信道的可调谐锁模脉冲,边模抑制比均高于40d B。谐振腔总长9.52m,对应的基频为21MHz,通过调节马赫-曾德尔强度调制器（MZM）的驱动信号和偏置电压,获得了重复频率最高为1.008GHz的48阶谐波锁模脉冲序列,对应的频谱信噪比为49.66d B。将驱动MZM的射频信号一部分作为时钟参考,输入任意波形发生器中产生同步伪随机数字信号,通过调节数字信号的延时实现调制信号与锁模脉冲的相位匹配,调制后的锁模脉冲眼图光信噪比为13.72d B。脉冲光信号误码率通过离线处理的方式获得,通过示波器采集波形数据使用MATLAB离线与发射信号比对计算误码率,受到计算机硬件处理能力的限制,实验可获得的误码率最小值为2.63×10-7,背对背传输条件下获得的误码率优于2.63×10-7。3.高重频锁模脉冲重频控制及多波长锁模光纤激光器研究基于铥钬共掺主动锁模光纤激光器,研究了腔内超模噪声及环境噪声对高重频锁模脉冲的影响,通过腔内添加光延时线的方法实现锁模脉冲的重频控制。考虑腔损耗较高,使用基于光纤双折射效应的Lyot滤波器和偏振相关隔离器抑制噪声,将重频680MHz左右的锁模脉冲频谱信噪比从42.64d B提升至49.45d B。通过在腔内加入高精度的光延时线可将腔长精度控制在几百fs至几十fs,从而可使腔长大于8m的锁模光纤激光器的基频精度控制在几十Hz。实验获得了腔基频调谐范围为18.21MHz-18.13MHz,调谐精度为73.52Hz,通过重频控制获得了1GHz,3GHz和6GHz的稳定锁模脉冲输出。通过改变腔内光延时线和驱动信号的种类可以实现锁模脉冲的重复频率与脉宽独立可调谐。腔内移除VODL产生了2、3、4、5个波长信道的多波长锁模脉冲,重频最高2.412GHz,经过同步数字调制后眼图光信噪比可达17.5d B。实验研究的2μm多波长锁模光纤激光器可应用与激光通信中的WDM系统。4.高重频掺钬锁模光纤激光载波复杂信道传输特性研究实验研究了速率2.02Gb/s的掺钬锁模光纤激光载波在湍流信道、烟雾信道中的传输特性。重频为2.02GHz的锁模脉冲加载同步数字信号后经过室内模拟湍流信道传输。在背对背,Cn2=1.01×10-16m-2/3,Cn2=2.79×10-16m-2/3,Cn2=5.71×10-16m-2/3四种条件下获得的眼图光信噪比分别为15.04d B,11.94d B,8.51d B,6.67d B。研究了1.55μm主动锁模光纤激光器与2μm主动锁模光纤激光器在相同条件下传输特性,获得了功率抖动和误码率。传输速率为2.02Gb/s时,2μm和1.55μm光载波的系统最低灵敏度分别为-19.52d Bm和-14.45d Bm,1.55μm光载波在Cn2=5.71×10-16m-2/3湍流条件下的接收功率标准差比2μm光载波高55.64%。此外,搭建了室内烟雾信道模拟装置,探究了0.85μm,1.06μm,1.55μm和2.04μm 4个波长在BTB,能见度V=0.5km,0.05km,0.005km条件下的传输衰减特性。研究了1.55μm和2.04μm主动锁模光纤激光在4.04Gb/s速率下的4种湍流条件传输眼图和误码率曲线。两个波段烟雾信道系统灵敏度分别为-14.59d Bm和-17.74d Bm,在V=0.005km下OSNR比BTB分别降低了16.66d B和7.53d B。结果表明,2μm波段锁模光载波在复杂信道下具有一定的传输优势,相较于传统1.55μm传统通信波段,2μm波段可靠性更好、链路裕量更高。
展永政[8]（2021）在《面向100G/400GbE的有线传输链路关键技术研究与实现》文中认为随着大数据中心、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。
李隆胜[9]（2020）在《面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术》文中进行了进一步梳理2018年,3GPP Release 15的冻结标志着第一个可商用的5G标准正式确立。随后,于2020年冻结的Release 16进一步丰富了5G应用场景,加快了全球5G部署进程。传统分布式无线接入网（D-RAN）基于宏基站组网,基站具有完整的基带处理功能。为节省无线接入网建设与运维成本,5G独立组网对集中化无线接入网架构（C-RAN）进行了重构,基带处理功能被解耦并分配到中央单元（CU）、分布单元（DU）和射频单元（RU）,其中DU与RU之间的数据传输由光纤前传链路（fronthaul）承载。“5G部署,承载先行”,前传需提供大容量、高谱效率、低时延与高保真的传输性能且保持低成本,是5G组网中极具挑战的关键环节。前传解决方案可分为基于通用公共无线接口（CPRI）或演进版CPRI（e CPRI）的数字传输、模拟光载无线电（Ro F）传输以及数字模拟集成传输三类技术。本文围绕前传传输性能需求,针对上述三类前传技术方向开展了研究,其关键问题、主要学术贡献及创新点如下:一、面向CPRI数字前传的跃变四电平幅度调制技术基于下一代无源光网络（NG-PON）承载的CPRI链路中,低成本、低带宽器件的使用会造成高带宽信号的畸变,且PAM4等高阶调制格式的引入也会导致链路抗噪声能力降低。CPRI对传输链路的10-12误码率要求给NG-PON带来了巨大的挑战。本文提出了跃变四电平幅度调制（T-PAM4）的光调制格式以提升高速PON传输的可靠性与功率预算并满足CPRI的严苛误码率要求。T-PAM4符号由工作在2倍过采样的数模转换器（DAC）结合特殊设计的电平映射产生,接收端基于2倍过采样对T-PAM4进行二维判决以提升信号的抗噪声性能。实验验证了T-PAM4相较PAM4有5-d B的灵敏度提升。此外,该方案具有较低的硬件实现成本与计算复杂度。二、面向e CPRI数字前传的弹性量化技术相较于CPRI标准,5G前传最新标准e CPRI中传输的数据主要为量化后的频域无线IQ信号,具有更低的带宽开销。然而,采用e CPRI将导致前传数据量随无线网络负载的波动而动态变化。在满足前传峰值请求速率的前提下,过大的负载波动将导致前传带宽部署的冗余,影响了传输效率。此外,无线信道具有时变与频率选择性的功率衰落,加剧了上行IQ信号的量化噪声。针对以上问题,本文进行了如下研究:1)理论分析了频域IQ信号量化后的数据冗余度,提出了一种新型的弹性量化精度方案以缓解e CPRI前传流量的动态特性,减少冗余带宽部署。利用e CPRI功能划分的优势,该方案根据IQ信号的无线信号质量与前传实时负载,自适应地调整IQ信号的量化精度。本工作主要贡献为搭设了符合3GPP标准的无线接入仿真系统,其结果为方案的实际应用提供了可靠的参考价值。系统实现了Low-MAC层与物理层基带功能及无线信道的传输,实验实现了前传IQ信号数据通过光链路的传输。结果表明仅以满载时牺牲1.2～1.9%的终端速率为代价,方案降低了～40%的前传峰值速率,提升了传输效率并节约了链路带宽。此外,本方案基于5G前传广泛部署的e CPRI,比基于CPRI的传输与压缩技术更具实际应用价值。2)理论分析了无线信道衰落对e CPRI前传量化噪声的影响,并据此提出了利用无线系统已有的信道估计结果或解调参考信号对IQ信号进行补偿的方案。该方案在低计算复杂度的基础上能够抑制前传量化噪声高达6.5 d B,可显着提升e CPRI对无线信号的保真度,该效果优于现有针对CPRI的时域补偿方案。三、基于模拟前传的片段时分复用传输技术相较于数字前传,模拟Ro F前传具有更高的传输谱效率。将多路无线IQ信号合并为单路高速模拟信号的复用技术是模拟前传中的关键问题,其中低复杂度的模拟TDM技术是备受业界青睐的候选方案。综合考虑5G多天线（MIMO）场景与低时延要求,TDM方案可采用MIMO信号采样点交织排列的技术以缩短复用时延。该技术依靠大量保护间隔时隙和变频结构来消除光纤传输后采样点间的干扰,分别导致链路传输效率的下降和复杂度上升。本文相应工作如下:1)理论分析了模拟TDM光纤传输对MIMO信号损伤,并针对MIMO交织TDM中采用过多保护时隙导致传输带宽浪费的问题,提出以信号片段为时分复用粒度的改进方案（Se-TDM）。该方案拥有低复杂度的系统结构,在传输谱效率与时延性能间取得平衡。在等效162-Gbps CPRI速率的模拟TDM传输实验中,该方案将传输谱效率提升21%,且支持的QAM阶数从64提升至256。2)提出了一种无变频操作的MIMO交织方案,进一步简化了前传复用结构,并通过理论分析和实验证明了该方案能够实现相同于现有技术的干扰消除效果。该方案直接复用基带IQ信号,更易于减小复用后的信号带宽,提升频谱效率。四、面向数字模拟集成传输的频谱零点填充技术单波长集成共传数字、模拟信号能够实现二者优势互补。集成传输面临硬件结构复杂、谱效率低和信号参数不兼容行业标准等问题。为此,本文开展如下研究:提出了频谱零点填充的集成传输方案,其创新点在于利用56-Gbps PAM4信号在28 GHz处固有的频谱零点,插入5G毫米波射频信号以实现无频谱间隔的高谱效率集成传输;方案中数字信号只需低成本低精度DAC产生,且数字和模拟射频信号分别遵从NG-EPON和5G标准;理论推导了光纤色散对集成传输系统中模拟射频信号质量的影响,并实验演示了频段选择策略以最大化模拟信号传输带宽;基于首次提出的发射机结构,实现了56-Gbps PAM4叠加10×400-MHz模拟射频信号的25-km传输,为目前报道的强度调制直检集成传输方案中最高的容量。综上所述,本文通过理论分析、仿真与实验验证对前传传输中的关键技术开展了一系列研究,为促进光纤承载的5G移动前传演进提供可行的参考方案。
庄圆[10]（2020）在《扩展传输距离的V型腔可调谐激光器研究》文中指出近年来,高清电视和交互式点播网络电视、在线数字电影和游戏、3D电视、移动多媒体、视频会议、云存储/云计算、社交网络、短视频分享等新兴业务如雨后春笋般涌现,这些新兴业务对接入网的带宽需求越来越高,带宽需求随着数据以爆炸式增长,容量大以及运行、维护成本低的无源光网络已经是用来解决接入网宽带瓶颈的第一选择。目前,无源光网络已从2.5Gbps升级到10Gbps以满足Internet流量的快速增长,开发低成本、高速可调谐的光发射机迫在眉睫。在C波段,随着传输距离的增加,光纤色散会使脉冲信号发生变形进而导致误码率增加。对于高速率远距离传输系统,电吸收调制器和铌酸锂调制器仍然是主流选择,但是它们同色散补偿模块一样成本高、能耗大。因此开发一种低成本、结构简单、低能耗的高速可调谐发射机非常有意义V型腔可调谐激光器是一种低成本、结构简单、性能优良可靠的半导体激光器,是未来城域网、接入网和数据中心等应用场景中极具吸引力的选择。本课题针对下一代无源光网络的需要,提出两种基于V型腔可调谐激光器的提高信号传输距离的方案:一是采用外调制的方式,利用偏置量子阱技术单片集成V型腔可调谐激光器和马赫曾德调制器;二是采用啁啾管理的方式,用阵列波导光栅对V型腔可调谐激光器的频率啁啾进行管理从而提高传输距离。本论文在InGaAsP材料五量子阱晶圆上,成功开发了基于波长248nm准分子激光诱导量子阱混合的全新工艺。通过合理选择激光照射的能量密度和脉冲数,以及快速热退火的温度和时间,调节有源区量子阱混合的程度,可以获得最高120nm的波长蓝移。利用准分子激光诱导量子阱混合技术成功制作了 FP激光器和V型腔可调谐半导体激光器,成功证明了准分子激光诱导量子阱混合技术工艺简单、性能良好、不需要二次生长,将会是未来非常有潜力的一种单片集成方案。本文首次提出基于V型腔可调谐激光器和马赫曾德调制器单片集成的设计方案。选择偏置量子阱技术作为单片集成平台,芯片外延层状结构有源部分采用5量子阱结构,无源波导部分采用350nm厚的1.4Q InGaAsP材料,设计了单端输入和双端输入两种整体结构。本文首次提出利用高斯型阵列波导光栅AWG对V型腔可调谐激光器进行啁啾管理来提高信号传输距离的方案。这种方案经过实际测试,10Gbps速率直接调制V型腔激光器在没有任何色散补偿的情况下可以无误码（BER<10-12）传输超过20km,传输10km和20km只有2dB和4dB的功率代价。波分复用器件AWG和可调谐半导体激光器都是作为WDM网络中的核心单元,利用两者的配合扩展直接调制信号的传输距离是非常有实际应用价值的。
二、A Study of Electronic Equalization Scheme Enabling Optically Pre-Filtered 1 bit/s/Hz DWDM Transmission（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、A Study of Electronic Equalization Scheme Enabling Optically Pre-Filtered 1 bit/s/Hz DWDM Transmission（论文提纲范文）
（1）光载射频信号处理若干技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光载射频信号处理的研究背景和意义 |
| 1.2 光载射频通信的发展动态及技术优势 |
| 1.2.1 光载射频信号处理与光载射频通信的国内外研究现状 |
| 1.2.2 光载射频通信技术的未来发展趋势 |
| 1.2.3 光载射频通信技术面临的挑战 |
| 1.2.4 射频光子信号处理在雷达系统中的应用及发展前景 |
| 1.3 论文主要内容及结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 光载射频信号处理的理论基础 |
| 2.1 RoF系统中光载射频信号的产生 |
| 2.1.1 光载射频通信系统中的调制器 |
| 2.1.2 双光源外差混频技术 |
| 2.2 光电上变频和下变频技术 |
| 2.2.1 MZM实现上变频 |
| 2.2.2 EAM实现上变频 |
| 2.2.3 光电下变频技术 |
| 2.3 射频信号的光域调制与解调技术 |
| 2.3.1 光载射频信号的直接调制技术 |
| 2.3.2 光载射频信号的外调制技术 |
| 2.3.3 光载射频信号的包络检波解调 |
| 2.4 光载射频通信链路中的信号失真原因及分析 |
| 2.4.1 谐波失真问题研究 |
| 2.4.2 RoF系统光纤链路中的传输色散 |
| 2.4.3 RoF链路中的噪声产生原因及特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 多信道高谱效相干光载射频通信系统 |
| 3.1 基于串联单边带调制的光载射频信号产生 |
| 3.1.1 光载射频信号串联单边带调制的方案设计 |
| 3.1.2 光载射频信号串联单边带调制的数学模型与理论推导 |
| 3.2 基于光正交单边带复用的光载射频信号产生 |
| 3.2.1 光载射频信号正交单边带复用的方案设计 |
| 3.2.2 光载射频信号正交单边带复用的理论推导与分析 |
| 3.3 多信道高谱效相干光载射频通信系统仿真与实验研究 |
| 3.3.1 相干光载射频通信系统仿真研究 |
| 3.3.2 多模态相干光载射频通信系统的设计及实验平台的建立 |
| 3.3.3 基于数字信号处理的光载射频通信相干接收与信号解调恢复 |
| 3.3.4 多信道高谱效光载射频通信系统实验结果及性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于硅基光电子的相干光载射频通信集成收发机 |
| 4.1 高Q值超窄带的光带通滤波器设计 |
| 4.1.1 基于硅基单微环的波长选择性光带通滤波器 |
| 4.1.2 基于串联多微环的可调谐超窄带光带通滤波器 |
| 4.2 基于硅基滤波器和硅基调制器的集成光载射频信号发射机设计 |
| 4.2.1 硅基双电极马赫-曾德尔调制器的设计与实现 |
| 4.2.2 硅基集成多信道光载射频信号发射机设计与实现 |
| 4.2.3 硅基光载射频信号发射机的仿真验证及结果分析 |
| 4.3 基于集成发射机的相干光载射频通信系统 |
| 4.3.1 集成相干光载射频信号发射机的实现 |
| 4.3.2 光载射频通信系统性能验证及结果分析 |
| 4.4 光载射频通信集成数字相干光接收机前端设计 |
| 4.4.1 集成数字相干光接收机的方案设计 |
| 4.4.2 集成数字相干光接收机前端的设计结构 |
| 4.4.3 数字相干光接收机前端模块的性能参数指标 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于DP-DPMZM和SOA-MZI的光载射频信号处理技术 |
| 5.1 基于DP-DPMZM的光载射频信号移相与倍频方案 |
| 5.1.1 基于DP-DPMZM倍频相移方案的机理分析与数学模型 |
| 5.1.2 倍频功能的数值仿真与验证分析 |
| 5.1.3 移相功能的数值仿真结果及分析 |
| 5.1.4 基于DP-DPMZM的倍频移相系统性能影响因素分析 |
| 5.2 基于MZM和SOA的射频光子滤波器的设计方案 |
| 5.2.1 基于MZM和SOA的射频光子滤波模块设计 |
| 5.2.2 基于MZM和SOA的射频光子滤波器仿真验证及结果分析 |
| 5.2.3 射频光子滤波器的应用分析 |
| 5.3 基于SOA-MZI结构的光载射频信号移相器设计 |
| 5.3.1 光载射频信号移相的机理特点及典型设计方案分析 |
| 5.3.2 基于SOA-MZI结构的射频光子移相器设计方案 |
| 5.3.3 基于SOA-MZI的光载射频移相器仿真验证及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究成果 |
| 6.2 不足之处及改进措施 |
| 6.3 未来展望 |
| 附录 |
| 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果目录 |
（2）超奈奎斯特WDM相干光传输系统关键DSP算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超奈奎斯特WDM相干光传输技术发展趋势和研究意义 |
| 1.2 超奈奎斯特WDM相干光传输技术研究现状和技术难题 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 技术难题 |
| 1.3 论文的主要研究内容和结构安排 |
| 第二章 PM-QPSK FTN-WDM系统时钟恢复算法的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 定时误差损伤影响分析 |
| 2.3 基于信号功率的时钟恢复算法 |
| 2.4 基于信号功率的时钟恢复与自适应均衡与偏振解复用联合算法 |
| 2.4.1 算法基本原理 |
| 2.4.2 算法计算复杂度分析 |
| 2.5 算法仿真验证和性能分析 |
| 2.5.1 PM-QPSK FTN-WDM系统仿真模型 |
| 2.5.2 算法仿真结果及性能分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 PM-QPSK FTN-WDM系统载波相位估计算法的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相位噪声损伤影响分析 |
| 3.3 基于均方误差检测相位跳变的盲载波相位恢复算法 |
| 3.3.1 算法基本原理 |
| 3.3.2 算法计算复杂度分析 |
| 3.4 算法仿真验证和性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 PM-QPSK FTN-WDM系统ISI均衡算法的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 码间干扰损伤影响分析 |
| 4.3 正交双二进制滤波与最大后验概率检测算法结合方案 |
| 4.3.1 算法基本原理 |
| 4.3.2 算法计算复杂度分析 |
| 4.4 算法仿真验证和性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 缩略词索引 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表学术论文和参与科研项目情况 |
（3）基于概率成形的编码调制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景和意义 |
| 1.2 发展现状与展望 |
| 1.2.1 概率成形 |
| 1.2.2 超奈奎斯特技术 |
| 1.3 论文主要内容和章节安排 |
| 第二章 高阶调制的概率成形方法 |
| 2.1 概率成形系统概述 |
| 2.1.1 概率成形系统模型 |
| 2.1.2 概率成形高阶QAM调制 |
| 2.2 概率成形原理 |
| 2.2.1 分布匹配 |
| 2.2.2 概率幅度成形 |
| 2.2.3 按位解调 |
| 2.3 性能仿真 |
| 2.3.1 星座成形 |
| 2.3.2 长码下的成形增益 |
| 2.3.3 短码下的成形增益 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 FTN系统中的概率成形方法 |
| 3.1 系统模型 |
| 3.1.1 接收端解调 |
| 3.1.2 信道缩短 |
| 3.2 FTN系统中概率成形与SC-LDPC码的联合设计 |
| 3.2.1 SC-LDPC |
| 3.2.2 接收端迭代均衡设计 |
| 3.2.3 FTN系统谱效 |
| 3.3 性能仿真 |
| 3.3.1 迭代收敛性 |
| 3.3.2 等效码率为2/3的仿真结果 |
| 3.3.3 等效码率为3/4的仿真结果 |
| 3.4 本章总结 |
| 第四章 基于概率成形的低复杂度系统收发机设计 |
| 4.1 预均衡FTN传输系统模型 |
| 4.2 基于线性均衡的概率成形 |
| 4.2.1 FTN预均衡技术 |
| 4.2.2 预均衡与概率成形的联合设计 |
| 4.3 性能仿真 |
| 4.3.1 等效码率为4/5的仿真结果 |
| 4.3.2 等效码率为5/6的仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 进一步研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（4）水下可见光OFDM通信系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景及意义 |
| §1.2 国内外研究现状 |
| §1.3 本文研究内容及结构 |
| 第二章 水下光学衰减模型和OFDM调制原理分析 |
| §2.1 水下光学衰减模型 |
| §2.1.1 海水吸收效应 |
| §2.1.2 海水散射效应 |
| §2.1.3 海水总衰减模型 |
| §2.2 OFDM基本原理 |
| §2.2.1 OFDM波形特性分析 |
| §2.2.2 OFDM信号的数字实现 |
| §2.3 本章小结 |
| 第三章 基于DFT的 O-OFDM调制技术 |
| §3.1 O-OFDM调制基本原理 |
| §3.1.1 DCO-OFDM调制方案 |
| §3.1.2 ACO-OFDM调制方案 |
| §3.1.3 Flip-OFDM与U-OFDM调制方案 |
| §3.2 O-OFDM系统水下性能分析 |
| §3.2.1 水下背景噪声 |
| §3.2.2 系统水下性能仿真研究 |
| §3.3 本章小结 |
| 第四章 基于DHT的 O-OFDM调制技术 |
| §4.1 离散哈特莱变换 |
| §4.2 基于M-PPM映射的HO-OFDM通信系统 |
| §4.2.1 基于M-PPM映射的HO-OFDM系统原理分析 |
| §4.2.2 基于M-PPM映射的HO-OFDM系统水下性能仿真研究 |
| §4.3 基于复数映射的HADO-OFDM通信系统 |
| §4.3.1 基于复数映射的HADO-OFDM系统原理分析 |
| §4.3.2 基于复数映射的HADO-OFDM系统水下性能仿真研究 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 基于OFDM的水下无线光通信系统设计与实现 |
| §5.1 基于复数映射的HADO-OFDM系统设计方案 |
| §5.2 系统硬件设计 |
| §5.2.1 DSP信号处理板设计 |
| §5.2.2 LED发射端设计 |
| §5.2.3 APD接收机 |
| §5.2.4 数模和模数模块设计 |
| §5.3 系统软件设计 |
| §5.3.1 DIT-FHT的软件设计 |
| §5.3.2 发射端软件设计 |
| §5.3.3 接收端软件设计 |
| §5.4 系统水下测试与性能分析 |
| §5.4.1 水下测试实验总体设计 |
| §5.4.2 水下通信距离对系统性能影响的测试 |
| §5.4.3 水质对系统性能影响的测试 |
| §5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 论文工作总结 |
| §6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（5）针对片上光互连网络通信可靠性的研究与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 片上光网络实现基础 |
| 1.2.2 片上光网络可靠性研究 |
| 1.2.3 光编码技术与光编码器 |
| 1.3 研究意义与主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 片上光互连器件与关键基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 片上光互连基本器件 |
| 2.2.1 激光器 |
| 2.2.2 耦合器 |
| 2.2.3 光波导 |
| 2.2.4 微环谐振器 |
| 2.2.5 滤波器与调制器 |
| 2.2.6 光电探测器 |
| 2.2.7 光器件数值仿真方法 |
| 2.2.8 光器件优化理论 |
| 2.3 光波分复用理论基础 |
| 2.4 非线性四波混频效应 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于串扰特性的片上光互连网络通信可靠性分析与优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光器件级串扰特性的分析与优化 |
| 3.2.1 物理结构模型 |
| 3.2.2 功率分析模型 |
| 3.2.3 传输特性分析 |
| 3.3 光路由器级串扰特性的分析与优化 |
| 3.3.1 串扰特性分析模型 |
| 3.3.2 光路由器结构优化 |
| 3.3.3 光路由器性能分析 |
| 3.4 光网络级串扰特性分析与理论建模 |
| 3.4.1 片上光Mesh与Torus网络 |
| 3.4.2 交换机制与路由协议 |
| 3.4.3 串扰特性分析与建模 |
| 3.5 片上光互连网络性能仿真与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 片上光互连网络可靠性编码的研究与设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 片上光群计数编码器的设计与实现 |
| 4.2.1 理论基础 |
| 4.2.2 设计实现 |
| 4.2.3 功能验证 |
| 4.3 片上光群计数编码器的性能分析与比较 |
| 4.3.1 检错效率 |
| 4.3.2 能耗分析 |
| 4.3.3 面积开销 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于光编码技术的片上光互连网络通信可靠性分析与优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 片上可靠性光通信系统设计与优化 |
| 5.2.1 片上可靠性光通信系统设计 |
| 5.2.2 检错重传机制 |
| 5.2.3 重传机制优化 |
| 5.3 仿真分析与性能评估 |
| 5.3.1 数值仿真分析 |
| 5.3.2 通信可靠性评估 |
| 5.3.3 检错能力评估 |
| 5.3.4 功耗分析与评估 |
| 5.3.5 时延开销评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间已发表的论文及专利 |
| 攻读博士期间参加的科研项目 |
（6）基于多通道光纤光栅滤波器的2μm波段光纤激光技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 掺铥光纤激光器的研究意义及应用 |
| 1.2.1 2μm波段激光的应用 |
| 1.2.2 基于多通道滤波器的掺铥光纤激光器的研究意义 |
| 1.3 掺铥光纤激光器的研究与发展 |
| 1.3.1 多波长掺铥光纤激光器的研究与发展 |
| 1.3.2 波长可调掺铥光纤激光器的研究与发展 |
| 1.3.3 窄线宽掺铥光纤激光器的研究与发展 |
| 1.4 基于多通道滤波器的掺铥光纤激光器的关键技术 |
| 1.4.1 光纤激光器的基本结构 |
| 1.4.2 多通道窄带滤波器 |
| 1.4.3 增益竞争的抑制机制 |
| 1.4.4 线宽的压窄技术 |
| 1.4.5 线宽的测量方法 |
| 1.5 本文的结构安排 |
| 2 多通道光纤光栅滤波器的理论基础与设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 耦合模理论 |
| 2.2.1 光纤光栅的谐振条件 |
| 2.2.2 耦合模理论 |
| 2.2.3 传输矩阵 |
| 2.3 基于相移啁啾光纤光栅的窄带滤波器设计 |
| 2.3.1 相移啁啾光纤光栅原理 |
| 2.3.2 单相移点啁啾光纤光栅特性仿真分析 |
| 2.3.3 多相移点啁啾光纤光栅特性仿真分析 |
| 2.4 基于相移取样光纤光栅的窄带滤波器设计 |
| 2.4.1 相移取样光纤光栅原理 |
| 2.4.2 取样光纤光栅特性仿真分析 |
| 2.4.3 相移取样光纤光栅特性仿真分析 |
| 2.5 小结 |
| 3 多通道光纤光栅滤波器的制作 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤光栅的制作方法 |
| 3.2.1 光纤的光敏性和氢载 |
| 3.2.2 相位掩模法 |
| 3.3 光纤光栅的制作实验 |
| 3.3.1 光纤光栅刻写系统 |
| 3.3.2 特殊结构光纤光栅的制作 |
| 3.4 多波长窄带滤波器的制作 |
| 3.4.1 相移啁啾光纤光栅的制作 |
| 3.4.2 取样及相移取样光纤光栅的制作 |
| 3.5 小结 |
| 4 可调谐、可切换多波长掺铥光纤激光器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 波长调谐、多波长输出和波长切换原理 |
| 4.2.1 光纤光栅波长调谐原理 |
| 4.2.2 基于FWM效应的增益竞争抑制机制 |
| 4.2.3 基于PHB效应的波长切换机制 |
| 4.3 基于双多通道光纤光栅的波长可调掺铥光纤激光器 |
| 4.3.1 激光器原理 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 基于保偏多通道光纤光栅的可切换多波长掺铥光纤激光器 |
| 4.4.1 激光器原理 |
| 4.4.2 实验结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 波长可切换窄线宽掺铥光纤激光器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单纵模光纤激光器实现原理 |
| 5.2.1 单纵模运行机制 |
| 5.2.2 光纤光栅结合复合腔工作原理 |
| 5.3 2μm波段线宽测量系统 |
| 5.4 基于PHB效应的可切换窄线宽掺铥光纤激光器 |
| 5.4.1 激光器原理 |
| 5.4.2 单波长输出特性 |
| 5.4.3 双波长输出特性 |
| 5.5 基于NPR效应的可切换窄线宽掺铥光纤激光器 |
| 5.5.1 NPR效应基本原理 |
| 5.5.2 激光器原理 |
| 5.5.3 单波长输出特性 |
| 5.5.4 双波长输出特性 |
| 5.6 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文主要研究内容与成果 |
| 6.2 下一步拟进行的研究展望 |
| 参考文献 |
| 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 |
（7）高重频掺钬光纤激光器及其大气传输特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 掺钬光纤激光器概述 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 光纤激光大气传输研究进展及发展趋势 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 第2章 高重频掺钬锁模光纤激光产生及大气传输基本理论 |
| 2.1 钬离子能级结构及泵浦原理 |
| 2.1.1 掺钬光纤能级结构与泵浦原理 |
| 2.1.2 铥钬共掺光纤能级结构与泵浦原理 |
| 2.2 高重频锁模光纤激光器理论模型及结构 |
| 2.2.1 被动锁模光纤激光器 |
| 2.2.2 主动锁模光纤激光器 |
| 2.3 光纤激光大气传输特性理论分析 |
| 2.3.1 大气湍流信道模拟系统原理 |
| 2.3.2 烟雾信道模拟系统原理 |
| 2.3.3 光纤激光大气传输关键指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 2μm多孤子锁模脉冲特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 2μm单孤子锁模脉冲 |
| 3.2.1 负色散区掺钬基频传统孤子脉冲产生 |
| 3.2.2 近零色散区基频色散管理孤子产生 |
| 3.3 2μm多孤子锁模脉冲 |
| 3.3.1 强度不均的多孤子脉冲 |
| 3.3.2 多孤子脉冲聚束 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高重频掺钬锁模脉冲产生及数字调制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高重频掺钬主动锁模光纤激光产生 |
| 4.2.1 掺钬主动锁模光纤激光泵浦优化 |
| 4.2.2 基于NPR滤波效应的高重频掺钬主动锁模光纤激光器 |
| 4.2.3 基于F-P滤波器的高重频掺钬主动锁模光纤激光器 |
| 4.3 高重频掺钬主动锁模脉冲同步数字调制/解调技术 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 主动锁模重频控制及多波长产生研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高重频锁模脉冲噪声抑制及重频控制 |
| 5.2.1 高阶谐波锁模脉冲超模噪声抑制 |
| 5.2.2 锁模脉冲重频控制研究 |
| 5.3 2μm多波长主动锁模脉冲产生 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 掺钬光纤激光大气传输特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 掺钬锁模光纤激光湍流信道传输特性研究 |
| 6.3 掺钬锁模光纤激光烟雾信道传输特性研究 |
| 6.3.1 室内烟雾信道模拟装置标定 |
| 6.3.2 1.55μm与2.04μm激光载波烟信道传输特性对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结及创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（8）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 |
（9）面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤承载的无线接入网研究背景 |
| 1.2 光纤前传关键问题及研究现状 |
| 1.3 本论文的研究内容和创新点 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 高可靠CPRI数字传输与压缩技术 |
| 2.1 基于跃变PAM4 调制格式的低误码传输技术 |
| 2.2 基于椭圆滤波重采样的前传数据压缩 |
| 2.3 CPRI前传FPGA系统仿真及时延验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 针对e CPRI数字前传的弹性量化精度技术 |
| 3.1 针对无线信号质量多样性的灵活量化精度技术 |
| 3.2 负载自适应的链路弹性容量方案 |
| 3.3 基于无线衰落补偿的量化噪声抑制技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 承载MIMO信号的模拟光纤传输技术 |
| 4.1 基于片段时分复用的模拟前传传输技术 |
| 4.2 无中频变换的基带MIMO交织时分复用方案 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 数字与模拟前传集成传输 |
| 5.1 零点填充技术原理及信号质量分析 |
| 5.2 实验系统与结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表的论文 |
| 攻读博士学位期间申请的发明专利 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（10）扩展传输距离的V型腔可调谐激光器研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光器高速调制技术 |
| 1.2.1 直接调制 |
| 1.2.2 电吸收调制 |
| 1.2.3 马赫曾德调制 |
| 1.3 激光器和马赫曾德调制器单片集成(ILMZ)研究现状 |
| 1.4 啁啾管理激光器(CML)研究现状 |
| 1.5 本论文的章节安排 |
| 1.6 本论文主要创新点 |
| 2 激光诱导量子阱混杂的V型腔激光器 |
| 2.1 量子阱混合技术概述 |
| 2.1.1 量子阱混合的原理 |
| 2.1.2 量子阱混合实现方法 |
| 2.2 准分子激光诱导的量子阱混杂技术 |
| 2.2.1 实验步骤 |
| 2.2.2 实验结果和讨论 |
| 2.3 基于紫外光诱导量子阱混合技术的Ⅴ型腔半导体激光器 |
| 2.3.1 Ⅴ型腔激光器原理 |
| 2.3.2 基于量子阱混杂的Ⅴ型腔激光器 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 长距离传输的马赫曾德外调制Ⅴ型腔激光器 |
| 3.1 单片集成平台介绍 |
| 3.2 光子芯片外延结构设计 |
| 3.3 光子芯片分立器件设计 |
| 3.3.1 Ⅴ型腔可调谐半导体激光器 |
| 3.3.2 马赫曾德调制器 |
| 3.3.3 MMI&波导 |
| 3.3.4 传输波导 |
| 3.4 基于OQW的V型腔激光器和马赫曾德调制器的光子芯片 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 传输距离扩展的啁啾管理V型腔激光器 |
| 4.1 啁啾及啁啾管理概述 |
| 4.1.1 啁啾 |
| 4.1.2 啁啾管理激光器(CML) |
| 4.2 直接调制Ⅴ型腔激光器的啁啾管理 |
| 4.3 基于啁啾管理的直接调制V型腔激光器在远距离高速传输中的应用 |
| 4.3.1 测试系统介绍 |
| 4.3.2 测试结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 博士在读期间发表论文情况 |
四、A Study of Electronic Equalization Scheme Enabling Optically Pre-Filtered 1 bit/s/Hz DWDM Transmission（论文参考文献）
- [1]光载射频信号处理若干技术及应用研究[D]. 陈光. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]超奈奎斯特WDM相干光传输系统关键DSP算法研究[D]. 张希佳. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]基于概率成形的编码调制技术研究[D]. 谢佳丽. 北京邮电大学, 2021(01)
- [4]水下可见光OFDM通信系统设计与实现[D]. 柴晨阳. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [5]针对片上光互连网络通信可靠性的研究与优化[D]. 宋婷婷. 西南大学, 2021(01)
- [6]基于多通道光纤光栅滤波器的2μm波段光纤激光技术研究[D]. 张鲁娜. 北京交通大学, 2021(02)
- [7]高重频掺钬光纤激光器及其大气传输特性研究[D]. 林鹏. 长春理工大学, 2021(01)
- [8]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)
- [9]面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术[D]. 李隆胜. 上海交通大学, 2020(01)
- [10]扩展传输距离的V型腔可调谐激光器研究[D]. 庄圆. 浙江大学, 2020(02)