NFDM路径平均孤子信号传输系统的性能研究

摘要

随着现代社会通信行业不断进步，高清视频通话及云计算的广泛应用，网络带宽需求爆炸性地增长，因此提高现有骨干网的数据通信容量成了当务之急。相干光通信因其高传输速率和高灵敏度等优点而备受关注，而光纤非线性再次成为限制光通信容量的瓶颈。近年来新提出的基于NFT的NFDM传输系统，结合了孤子理论，几乎不受光纤非线性的影响，有望替代传统的WDM系统，提高光通信容量。传统的NFDM传输系统采用拉曼放大器，带来了很大的非线性，在实际应用中有风险。因此我们去除了拉曼放大器，提出一种路径平均孤子的方法来保证同样的效果，本文主要研究了改进的非线性频分复用传输系统，对其性能进行分析。
　　本文首先简要介绍了相干光通信技术的发展史，同时结合光纤非线性对相干光通信系统通信容量的影响，介绍了新提出的基于NFT的NFDM传输系统的优点，强调研究NFDM传输系统的重要意义。还针对传统NFDM传输系统使用拉曼放大器的缺点，提出了改进此系统的必要性。
　　其次，对非线性傅里叶变换进行了定义。对传统的带拉曼放大器的NFDM信号传输系统中接收端的特征值接收性能进行了分析。对比传统方案，提出改进NFDM信号传输系统的方法，一种路径平均孤子的方法，即通过去除拉曼放大器，提高信号注入功率的方式，对其接收端的特征值接收性能也进行了分析。研究了不同计算NFT信号的算法下，系统误码率与采样值的关系。
　　最后，通过仿真分析了频偏和激光器相位噪声对改进NFDM信号传输系统性能的影响，结果证明系统对其影响具有鲁棒性。接着，对改进系统中的两个特征值进行QPSK调制，产生了两类波形，并进行了检测与分析。同时，对相位调制系统中的单特征值进行调制，并分析了信号发射功率波动和线宽变化对系统的影响。

目录

声明

专用术语注释表

第一章 绪论

1.1基于NFT的NFDM信号相干光传输技术概述

1.2课题研究的背景与意义

1.3课题研究内容和行文结构

第二章 相干光通信NFDM传输系统与方案设计

2.1 NFT的发展概况

2.2 NFT相关数学知识

2.3 NFDM信号相干光系统的基本结构

2.4本章小结

第三章 改进的NFDM信号传输系统的基本研究

3.1传统NFDM信号传输方案

3.2改进的NFDM信号传输方案

3.3改进NFDM信号传输方案中计算NFT频谱的数值方法

3.4本章小结

第四章 基于改进的NFDM信号传输系统的性能分析

4.1频偏和激光器相位噪声对改进系统的影响

4.2 QPSK调制下改进系统中两种不同孤子波形的检测与分析

4.3相位调制的改进NFDM系统的性能分析

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1全文总结

5.2展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢