1 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司，广州 510623
2 武汉光迅科技股份有限公司，武汉 430074
针对偏振复用—正交相移键控(PDM-QPSK)无中继光纤传输系统中的非线性损伤问题，文章重点研究了一种基于K最邻近(KNN)聚类算法的非线性补偿技术。通过计算测试数据到所有训练数据点的距离对测试数据进行分类实现了对光纤非线性补偿。研究结果表明，在112 Gbit/s PDM-QPSK 350 km色散管理无中继光纤传输系统中，基于KNN算法的非线性补偿技术能够有效地补偿传输光纤非线性引起的损伤。特别地，在系统误码率为10-3时，经KNN算法非线性补偿后输入端信号的光功率可提升约1 dBm。
无中继光纤传输系统 偏振复用—正交相移键控 K最邻近聚类算法 非线性补偿 unrepeatered fiber transmission system PDM-QPSK KNN nonlinearity compensation
1 长春理工大学 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
高级多电平调制格式在海上高速和高光谱效率的光通信中已经显示出巨大的潜力。将正交相移键控(QPSK)调制格式引入自由空间光(FSO)通信, 实验证明可实现高达50 Gbit/s的高速FSO传输链路, 能够清楚地观察到所发送的QPSK信号的眼图和星座图。通过比较传输之前和之后的误码率曲线, 可以发现接收灵敏度都小于-36.7 dBm。当误码率为3.8×10-3时, 它们的功率损失都小于4.2 dB。
激光通信 高速率 接收灵敏度 laser communication high speed QPSK QPSK receiving sensitivity
西安理工大学 自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
研究了QPSK副载波调制下乘性噪声与加性噪声对接收端星座图影响。基于Gamma-Gamma信道模型, 分析了乘性噪声和加性噪声影响下系统的接收星座图。通过仿真实验计算了混合噪声情况下的星座图分布以及接收端功率谱密度。讨论了混合噪声条件下, 不同能见度、传输距离对系统误码率的影响。结果表明: 随着湍流强度的增强, 接收端功率谱存在明显的展宽迹象; 不同加性噪声条件下, 当能见度小于传输距离时, 气溶胶粒子散射为影响通信的主要因素。不同乘性噪声条件下, 当能见度处于0.5~1.5 km时, 乘性噪声会影响接收光强, 进一步增大系统误码率。文中工作对真实环境下降低无线激光通信的误码率和提高通信质量有重要意义。
激光通信 QPSK调制 混合噪声 功率谱密度 误码率 laser communication QPSK modulation mixed noise PSD BER 红外与激光工程
2017, 46(10): 1022005
1 北京邮电大学 电子工程学院, 北京 100876
2 武汉光迅科技股份有限公司, 武汉430205
针对现有的BPS(盲相位搜索)算法计算复杂度过高的问题, 提出了一种基于改进型QPSK(正交相移键控)分区算法的二阶载波相位估计算法, 该算法的第一阶采用传统基于部分星座点的P3算法进行粗估计, 第二阶采用作者提出的改进型QPSK分区算法补偿剩余的相位噪声。仿真结果表明, 该算法的性能与BPS算法相近, 但计算复杂度较BPS算法降低了约1/13。
相干光通信 载波相位估计 正交相移键控分区 coherent optical communication carrier phase estimation QPSK partition
针对MIMO(多输入多输出)系统传输信道模糊、信道容量受限以及信号误码率较高的问题, 提出先对信号进行QPSK(正交相移键控)调制, 然后再将改进的CMA(恒模算法)与自适应波束形成技术结合用于MIMO系统中对信号进行均衡处理, 使信号具有较强的抗干扰性, 同时增强传输信息的可靠性和稳定性。实验结果表明, 采用QPSK调制均衡技术可以解决信道容量与误码率相矛盾的问题, 降低码间串扰和信道干扰, 还可以校正相位误差, 获得较快的收敛速度以及低误码率, 使信号得到最佳恢复。
多输入多输出系统 正交相移键控调制 恒模算法 自适应波束形成 MIMO system QPSK modulation CMA adaptive beamforming
1 国网河南省电力公司 信息通信公司, 郑州450018
2 武汉邮电科学研究院, 武汉430074
研究了基于高速相干光接收的100 Gbit/s PDM-QPSK(偏振复用-正交相移键控)系统在不规则跨段配置条件下的传输性能优化技术, 得到了不规则跨段下的最优链路配置解析计算模型, 并进行了系统仿真验证。仿真结果表明, 与传统的跨段衰减完全补偿方案相比, 该配置方案Q因子性能可提升1.3 dB。该配置方法可应用于当前100 Gbit/s PDM-QPSK系统的链路设计和在线优化, 能有效提升不规则跨段链路下的系统传输性能。
100 Gbit/s系统 偏振复用-正交相移键控 传输性能优化 100 Gbit/s systems PDM-QPSK Transmission performance optimization
1 武汉光迅科技股份有限公司, 武汉 430074
2 武汉邮电科学研究院, 武汉 430074
3 国家电网公司 信息通信分公司, 北京 100761
对DP-QPSK(偏振复用正交相移键控)调制和相干接收技术在低速系统中的应用进行了研究, 实现了2.67 Gbit/s速率的实时传输。实验结果表明, DP-QPSK调制和相干接收技术对无中继ULH(超长跨距)光传输系统的OSNR(光信噪比)容限有优化作用。
偏振复用正交相移键控 相干接收技术 无中继超长跨距光传输系统 DP-QPSK coherent reception technology ULH repeaterless optical transmission system
1 烽火通信科技股份有限公司, 武汉 430074
2 武汉邮电科学研究院 光纤通信技术和网络国家重点实验室, 武汉 430074
文章介绍了基于31.786 Gbaud/s 光收发模块实现的32×100 Gbit/s信号速率、2 080 km标准单模光纤的实时相干光传输试验, 信号采用PM-QPSK(偏振复用四相相移键控)调制格式。信号光源为单个激光器产生的32路波分复用子光载波, 频率间隔为32 GHz, 频谱效率达到3.11 bit/s/Hz。信号传输2 080 km后, 采用20%的FEC(前向纠错)编码时, Q值仍有1.2 dB的余量。此外, 还研究了光滤波器带宽与OSNR(光信噪比)代价的关系。25 h挂机试验结果显示, 信号接收纠错前误码率在1E-2以下, 表明该传输系统稳定可靠。该系统为国内首个单光源3.2 Tbit/s实时传输试验系统,对提升现有100 Gbit/s商用光纤传输系统的传输效率有较大的指导意义。
相干探测 实时传输 100 Gbit/s光收发模块 偏振复用四相相移键控 coherent detection real-time transmission 100 Gbit/s transponder PM-QPSK
1 聊城大学 网络信息中心，山东 聊城252059
2 北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室，北京100876
3 聊城大学 山东省光通信科学与技术重点实验室，山东 聊城252000
针对100 Gbit/s及以上PM QPSK(偏振复用正交相移键控)相干光通信系统，提出了一种改进的基于统计矩的带内OSNR(光信噪比)监测方案，并在搭建的100 Gbit/s PMQPSK相干接收系统中对该方案进行了数值仿真。结果表明,在5～25 dB的OSNR范围内,该改进方案对不同占空比的RZ(归零)码调制信号的监测误差均小于0.5 dB;根据商用相干接收机对接收端OSNR的要求，取其参考值为14 dB，则在0.5 dB的监测范围内，对CD(色散)的容忍度为2 400 ps/nm，对一阶PMD(偏振模色散)即DGD(差分群时延)的容忍度为62 ps。
光纤通信系统 光信噪比监测 偏振复用正交相移键控 色散 偏振模色散 fiberoptic communication system OSNR monitoring PMQPSK CD PMD
南京邮电大学 光电工程学院, 江苏 南京210046
采用单纤双向系统是实现光纤通信系统扩容的有效解决方案。文章提出了采用波长移位技术降低单纤双向传输系统中的反向瑞利散射的方案, 并介绍了采用OptiSystem仿真软件搭建的基于QPSK(正交相移键控)调制方式的双向传输系统仿真模型。仿真结果表明: 在最优发射功率为3 dBm、传输距离为360 km的情况下, 双向传输系统比传统的单向传输系统Q值提高了1.5倍, 误码率降低到10-170,同时, 满足Q＞6的最大传输距离可达1 600 km。研究表明, 单纤双向系统在传输容量相同的情况下, 较之于传统单纤单向系统可以少用一根光纤, 其传输性能也有所提升。
正交相移键控 波长移位 双向传输 QPSK wavelength shifting bidirectional transmission
