适用于同步光码分多址通信系统的同步光码及其全光可调编/解码器

异步光码分多址通信系统,要求用户地址码具有好的循环自相关和互相关特性,因此,系统中的用户数受到很大的限制;而对同步光码分多址通信系统,只要求光地址码是非循环相关意义下的准正交,从而可实现较大的用户数,因此具有广阔的应用前景.实现同步光码分多址的关键之一是同步光码的设计和可调光编/解码器的实现.本文介绍了同步光码的构造方法,给出了同步光码的构造过程,分析了码的容量,提出了全光可调同步光码编/解码器的实现方法.     

40 Gb/s超短光脉冲序列的四相编解码实验研究

采用3码片的超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)作为编/解码器,该编/解码器光栅包含3段子光栅(空间码片),在相邻的空间码片的边界处存在离散的四相相移(0,π/2,π,3π/2)。利用四相编解码所具有的良好自相关和互相关特性,成功实现了单信道速率高达40 Gb/s,码片速率高达240 Gchip/s的全光编解码实验。据我们所知,这是利用光纤布拉格光栅作为编/解码器的全光码分复用(OCDM)系统所达到的最高单信道传输速率。理论计算和实验结果表明了利用超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)实现多相高速全光编解码的可行性。这样高速的全光编解码可以应用于光码分复用系统和分组交换网络。     

相移超结构光纤布拉格光栅相位编/解码器的分析与设计

详细给出了采用传输矩阵法(TMM)分析的基于相移超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)的相位编/解码器的理论,提出了设计方法.以长度为127切普(chip)的二相位和四相位编/解码对为例,对设计结果进行了仿真验证,通过与文献中的结果对比,进一步说明了分析方法和设计方法的正确性.仿真还比较了四相位码的A族序列和二相位码的Gold序列对光栅写入精度的灵敏度,发现在相同码长条件下,四相位码对光栅相移制作控制精度的要求要高于二相位码.     

基于重构等效啁啾制作光纤光栅编解码器的光码分多址系统实现

在光码分多址(OCDMA)系统中，光纤布拉格光栅(FBG)编解码器是极具竞争力的核心器件，满足光接入网低成本、高性能的要求. 将重构等效啁啾 (REC) 技术制作的FBG作为编解码器运用于OCDMA系统. 实验采用一对511个码片、编码速率为6.4×10⁹/s的FBG编解码器，在编码匹配的情况下能恢复出输入信号，与编码非匹配的情况相比获得了8 dB的功率增益.这为REC技术制作的编解码光栅在OCDMA系统中的应用提供了实验依据. 关键词： 光纤布拉格光栅 光码分多址 重构等效啁啾 编解码器     

基于光编/解码技术的抗截获通信系统研究

为了增强光纤通信系统的物理层安全性,提出了一种基于光编/解码技术的新型抗截获通信系统。由于传统地址码的码字容量都相对较小,合法用户使用的地址码容易受到窃听者的强力搜索攻击。一旦用户地址码被获得,光纤信道中传输的所有用户信息将可被窃听者窃取。为了解决这个问题,构造了一种大容量的二维跳频/扩时地址码,并描述了可重构编/解码器的实现方法;设计了一种新型的抗截获通信系统方案,建立了窃听信道模型;最后,利用VPI transmission Maker Optical Systems仿真软件,验证了抗截获通信系统的传输性能和安全性能。仿真结果表明,基于光码分多址的编/解码技术,可以实现一种高速率、长距离的抗截获通信系统。     

啁啾脉冲光源用于光码分多址系统的研究

脉冲光源是光码分多址的关键技术之一,光源的性能直接决定了系统的性能.深入研究了光脉冲的啁啾对时域相位光码分多址编解码器性能的影响,分析了啁啾脉冲光源用于光码分多址系统的可行性.基于增益开关分布反馈式脉冲激光器和等效相移光纤光栅编解码器进行了2.5 Gb/s数据速率的60 km光码分多址系统传输实验.得到了误码率低于10-9的实验结果.理论和实验研究结果表明,啁啾脉冲光源可用于光码分多址系统,这对于降低系统的成本,增强光码分多址技术的可实现性有重要意义.     

基于成像光通信的时间-空间扩频混合光码分多址编码方案

为了在成像光通信中充分利用时间和空间两种频带资源,以成像光通信为基础,提出一种利用二维光正交Pattern码结合时域扩频实现光码分多址(OCDMA)编码的新方案。分析在该方案中存在的多址干扰噪声,并给出了噪声的概率密度函数,然后讨论由多址噪声引起的误码率与判决门限、用户数、码长积和码重积之间的关系。在相同的码容量下与时域扩频光码分多址编码和空间扩频光码分多址编码方案相比,该方案能降低对相关器件性能(时域码片数量和空间像素规模)的要求,而且还可获得更小的误码率。最后给出编码解码的光学实现方案。     

纠错编码对多速率OCDMA系统性能的改善

将纠错编码(ECC)和素数跳频码技术结合起来,研究了基于纠错编码的多速率OCDMA系统的结构方案,并对未进行纠错编码的多速率OCDMA系统及经过纠错编码的多速率OCDMA系统的误码性能进行了模拟分析和比较。结果表明:如果两系统使用相同码长的光地址码,则经过纠错的编码系统同未经过纠错的编码系统相比,其误码率有了明显的改善;在保持两系统信息传输速率和码片间隔相等的条件下,恰当地选取纠错编码系统的码长,不仅误码性能可得到改善,而且可降低编码器和解码器的制作难度和成本。     

新型多速率光码分多址实现方案的研究

提出了一种新颖的多速率光码分多址系统的实现方案,使得光码分多址系统能够同时传输不同速率的用户信号。对系统的误码性能进行了理论分析,并讨论了在系统中加入硬件限幅器以提高系统性能的可能性。以同时传输两种不同速率信号为例,将系统与变码长光码分多址系统的误码性能进行了仿真和比较。分析表明,随着速率的增加,虽然地址码字的性能有一定下降,但其整体性能仍优于变码长的多速率的光码分多址系统。最后,设计了相应的实验,验证了码字的性能和实现多速率光码分多址系统的可能性。     

用于步进啁啾光纤光栅的掩模板原理和设计

本文提出了用于步进啁啾光纤光栅制作的相位掩模板的原理和设计;最后,作为在OCDMA编/解码器中的应用,阐述了对步进啁啾光纤光栅进行强度调制地址码编码的实现方法.     

基于超结构光纤光栅的全光编解码性能分析

分析了光码分多址(OCDMA)系统中超结构光纤光栅(SSFBG)编解码器的相关特性, 考虑了输入脉冲宽度、SSFBG编解码光栅之间的波长偏移以及光栅的折射率调制振幅对全光编解码性能的影响。结果表明, 随着输入脉冲宽度和编解码光栅之间的波长偏移量的增加, 自相关峰值旁瓣比和自互相关峰值比下降, 即编解码性能出现下降; 编解码器的插入损耗和相关性能间存在矛盾, 需要折中考虑SSFBG折射率调制振幅的选取。建立了基于SSFBG编解码器的时域相位编码OCDMA系统的数学模型, 考虑了差拍噪声、多址干扰、接收机噪声以及接收机的带宽限制对系统性能的影响, 采用全光阈值技术和turbo编码来提高相干扩时OCDMA的系统性能。     

脉宽对光码分多址编解码器性能的影响

光码分多址系统中,光编解码是影响系统性能的关键因素之一。给出了低折射率相移超结构光纤光栅(SSFBG)光码分多址编解码器的数学模型,采用自相关峰旁瓣比(P/W)、自互相关峰比(P/C)两个参量作为衡量编解码器性能的主要指标,仿真研究了不同脉宽及不同光栅(码片)长度条件下超结构光纤光栅编解码器的性能,得到了编解码器的P/W、P/C随输入脉冲宽度及编解码器长度的变化曲线。从对编解码器性能仿真分析的结果可以看出,当光源脉宽与编解码器的长度满足一定的匹配条件时,可获得较理想编解码效果,即可以根据输入脉冲的宽度来选择长度合适的编解码器,从而获得较好的系统的性能。     

Performance Enhancement for Optical Fast Frequency-hopping CDMA Systems by BCH Channel Coding

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｏｐｔｉｃａｌｆａｓｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｉｎｇｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓｓｙｓｔｅｍｓ (ＦＦＨＯＣＤＭＡ)ｈａｖｅｒｅｃｅｎｔｌｙｂｅｅｎ ｐｒｏｐｏｓｅｄａｓａｃａｎｄｉｄａｔｅｆｏｒｏｐｔｉｃａｌｌｏｃａｌａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋｓ(ＬＡＮｓ) [1,2 ] .Ｉｎｔｈｉｓｓｃｈｅｍｅ ,ＦＢＧｓａｒｅｃｏｄｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓ,ｗｈｉｃｈｓｌｉｃｅｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｔｈｅｉｎｃｏｍｉｎｇ ｐｕｌｓｅｔｏｒｅｆｌｅｃｔ .Ｔｈｅｏｕｔｐｕ…     

基于光纤布拉格光栅编解码器的直接序列扩频跳频光码分多址系统

提出了一种混合直扩跳频光纤码分多址（DS／FH－OCDMA）系统的实现方法，该系统采用跳频素数码作为扩频码，运用了光纤布拉格光栅序列作为编解码器，并在解码器两端安置了双硬限幅器以提高系统的性能，理论分析和仿真结果表明，该系统具有大用户容量，高功率效率和低误码率等方面的优点。     

结构参数对串联微环谐振腔编解码器性能的影响

光码分多址系统中, 光编解码器是影响系统性能的关键因素之一.自相关峰值旁瓣比(P/W)、自互相关峰值比(P/C)是衡量编解码器性能的两个重要指标.以硅基SOI微环谐振腔为载体, 提出了一种串联三环阵列的二维相干OCDMA编解码器模型.详细研究了耦合系数、损耗系数、阵列间距以及通道间隔对微环谐振腔编解码器性能的影响.结果表明, 半径为50 μm的微环, 环与直波导间耦合系数在0.6–0.7之间, 环与环间耦合系数在0.1–0.2之间, 损耗系数 < 2 dB/cm, 阵列间距大于3 mm, 通道间隔在25–36 GHz间时, 编解码器能够获得良好的性能.     

基于2D-OOC的OCDMA系统的地址码结构研究

提出了二维光正交码 (2D OOC)设计方案 ,围绕光码分多址 (OCDMA)技术实用化的两个主要指标—最大并发用户数和系统误码率的改进和提高 ,系统地研究了基于 2D OOC的OCDMA的性能 ,分析了 2D OOC码字的相关性 ,导出了系统的最大用户容量 ,详细研究了 2D OOC系统以多址干扰为主的系统误码率 .研究表明 :较之一维时域扩频码或一维谱域扩频码 ,2D OOC系统性能大大提高 ,在大信息量传输时 ,适当选择码长和码重 ,系统总容量可高达Tbits/s量级 ,性能优于基于 1D OOC的OWDM和OCDMA混合系统 .     

用遗传算法构造光正交码

提出了一种利用遗传算法构造任意码长、码重、自相关限、互相关限光正交码(GA-OOC)的方法,设计了新的码字矩阵;分析了基于GA-OOC的光CDMA系统的误码率性能。仿真结果表明:该算法具有构造算法简单、易于编程实现的特点;与基于PC,EPC,QC和BIBD-OOC的光码分多址系统相比,GA-OOC的光码分多址系统具有更好的误码率性能。GA-OOC有望用于构造二维光地址码。     

基于2D-OOC的OCDMA系统的地址码结构研究

提出了二维光正交码(2D-OOC)设计方案,围绕光码分多址(OCDMA)技术实用化的两个主要指标-最大并发用户数和系统误码率的改进和提高,系统地研究了基于2D-OOC的OCDMA的性能,分析了2D-OOC码字的相关性,导出了系统的最大用户容量,详细研究了2D-OOC系统以多址干扰为主的系统误码率.研究表明:较之一维时域扩频码或一维谱域扩频码,2D-OOC系统性能大大提高,在大信息量传输时,适当选择码长和码重,系统总容量可高达Tbits/s量级,性能优于基于1D-OOC的OWDM和OCDMA混合系统.     

Performance Enhancement for Optical Fast Frequency-hopping CDMA Systems by BCH Channel Coding

In this paper, the impact of optical beat noise on the performance of optical fast frequency-hopping code-division multiple-access (FFH OCDMA) networks is analyzed. BCH/FFH-OCDMA to reduce the impact of optical beat noise is proposed. It is shown that, BCH/FFH-OCDMA has much better performance under the same bit rate, same chip time and same number of available wavelengths. Another advantage for BCH/FFH-OCDMA is that the code length of one-coincidence sequence will be shorter, which can greatly reduce the difficulty of fabrication for fiber gratings.