导读:本文包含了相干接收论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:湍流,光通信,大气,光纤,正交,多孔,接收机。
相干接收论文文献综述
杨桃[1]（2019）在《弹性城域光网络中相干接收DSP算法研究》一文中研究指出随着物联网、云计算、虚拟现实、自动驾驶、5G等新兴网络业务和应用的出现,城域网承载的数据流量快速增长,流量模式愈发多样,城域光网络成为数据流量的主要承载者。现行城域光网络主流的基于固定调制格式、固定连接配置、固定频谱效率和功率效率的连续传输方式,难以满足时延敏感、带宽需求多样、动态突发性强的新兴业务需求。未来城域光传输迫切需要调制格式灵活可变、链路速率可调、频谱/功率高效利用、传输损伤自适应补偿、适应动态突发传输的调制解调技术支持。单载波偏振复用m阶正交幅度调制(PM-mQAM)相干检测方案采用灵活的调制格式并结合数字信号处理(DSP)算法,可实现高速高效大容量长距离传输,成为弹性城域光网络的主流技术方案。然而,随调制阶数升高,格式灵活的PM-mQAM系统对残余色散、偏振模色散、偏振串扰、激光器频偏/线宽、强滤波以及光纤非线性等损伤更加敏感,现有针对固定调制格式、非突变信道损伤以及连续传输模式设计的相干接收DSP算法,格式通用性、复杂度、性能之间矛盾突出,不同算法相互制约,难以实现多格式通用、低复杂度、高损伤容忍度、动态自适应地高效补偿各种传输损伤。围绕上述技术难题,本文针对弹性城域光网络中相干接收DSP算法开展了深入研究,主要研究工作和创新点如下。1、针对现有均衡解复用算法仅适用单一调制格式,不能满足弹性城域光网络所需要的对多种动态变化的PM-mQAM格式信号通用处理的问题,本文提出了一种基于星座坐标变换的多格式通用盲均衡解复用算法。该算法采用一种多格式通用的星座坐标变换方法,对高阶QAM信号进行统一坐标变换,将高阶QAM信号转变为正交相移键控(QPSK)信号,在不增加额外计算复杂度下,实现PM-mQAM信号的残余色散、偏振模色散、偏振串扰等损伤的多格式通用补偿。16Gbaud PM-4/16/64-QAM系统仿真结果表明,该算法不仅能对多种QAM信号实现格式通用地自适应均衡与偏振解复用,而且较传统半径引导算法(RDA)具有更快的收敛速度,PM-16/64QAM的收敛开销分别降至RDA算法的12%和23%。16Gbaud PM-QPSK/16-QAM光背靠背和800km传输离线实验结果表明,所提算法可实现格式通用的均衡与偏振解复用,且相比传统算法具有基本相当的OSNR容限。2、针对现有主流载波恢复算法格式通用性与低复杂度之间的矛盾,本文提出了一种基于极坐标下多符号间隔相位差分的载波频偏估计算法,不仅适用于多种调制格式,且复杂度降低为四次方快速傅里叶变换(FFT)算法的13%,通过16Gbaud PM-QPSK/16QAM和8Gbaud PM-32QAM离线实验验证了算法的多格式估偏性能;此外,基于接收信号到星座图对角线的偏移距离与线宽引入的相位旋转角度之间的准线性关系,提出了一种低复杂度、多格式通用的载波相偏估计算法,复杂度可降为主流盲相位搜索(BPS)的14%左右;为进一步提升相偏估计算法处理高阶QAM信号时的线宽容忍性能,本文基于扩展QPSK分割方法设计了一种大线宽容忍的多格式通用相偏估计算法,该算法采用扩展QPSK分割将高阶QAM系统可用于相偏估计的符号比例成倍增加,在16Gbaud PM-16/32/64-QAM系统仿真中分别实现了 25%、45%和51%的线宽容忍度提升,并在16Gbaud PM-QPSK/16QAM离线实验中验证了与传统算法基本相当的OSNR容限。3、针对现有算法补偿Nyquist WDM系统中强滤波和信道内光纤非线性损伤时算法性能和复杂度的突出矛盾,本文提出了一种基于欧氏距离近似计算的低复杂度、多格式最大后验概率(MAP)算法,接收端通过配置所有调制格式的训练码型查找表支持多格式损伤抑制,采用近似欧氏距离计算去除了传统MAP中的大规模乘法运算,计算复杂度降低66%。叁载波20Gbaud PM-16QAM系统仿真结果表明,所提MAP算法较无MAP算法,在光背靠背条件下将BER=2E-2所需的OSNR降低1.5dB,长距离光纤传输下将传输距离提升28%,可容忍-0.5 GHz～0.5 GHz的载波中心频率漂移。叁载波20Gbaud PM-16QAM Nyquist WDM背靠背和700 km传输离线实验结果显示,该算法与传统MAP算法OSNR容限及光纤非线性容忍度基本相当,较无MAP算法具有1.5 dB的OSNR容限提升以及2.6 dB的入纤功率范围扩展。4、数据流具有强突发性是弹性城域光网络的重要特征之一。针对弹性城域光突发相干接收系统中信道损伤快速变化、调制格式动态切换、均衡解复用和相偏估计算法相互制约的问题,本文提出了一种基于训练序列的均衡解复用与相偏估计联合处理方案。该方案中均衡解复用算法采用一种两阶段复合误差函数,可加快预收敛速度并提升稳态收敛精度,联合处理有效减轻了相位噪声对均衡解复用算法性能的恶化作用。20Gbaud PM-16/32QAM光突发相干接收系统仿真结果显示,该联合处理方案采用训练序列有效加快了算法预收敛速度,16/32QAM的收敛开销分别降低至全盲算法的33%和37%,两阶段复合误差函数使算法具有较低的稳态均方误差,均衡解复用与相偏估计联合处理有效缓解了二者相互制约的问题。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-06-06）
李梦男,鲁文帅[2]（2019）在《空间光通信中光源相干参数对接收光强影响研究》一文中研究指出空间光通信中,光源空间相干度变化会对光信号的传输造成影响,使接收端处的入射光场发生变化。本文综合考虑了光源相干参数变化引起的平均接收光强及光强闪烁指数的变化,给出了基于部分相干光源的接收光强概率分布模型。仿真研究结果表明,光源相干参数增大对接收光强的影响近似于相同条件下大气湍流强度增强的结果。随着光源相干参数的增大,平均接收光强下降,接收光强的概率分布曲线向光强较小的一侧偏移,且随着偏移量的增加,接收光强会更加集中的分布在平均接收光强两侧,使得接收光强的概率峰值增大。空间光通信中,考虑光源空间相干度变化条件下,所获得的接收光强概率分布对接收系统的冗余设计具有一定的实用价值。(本文来源于《中国电子科学研究院学报》期刊2019年05期）
劳陈哲,孙建锋,周煜,卢智勇,李佳蔚[3]（2019）在《多孔径接收相干合束系统性能研究》一文中研究指出为了减小大气湍流引起的星地激光通信系统的性能衰落,采用基于光纤相干合束的多孔径接收方案。针对典型的星地相干激光通信模型,给出了通信系统的灵敏度和误码率随多孔径接收对湍流效应的补偿效果变化的数值仿真结果。同时基于已有的光纤合束方法搭建了一套4孔径接收的相干合束光通信接收装置,测试了2个和4个孔径下系统的锁相带宽。利用旋转相位屏模拟了不同Greenwood频率的大气湍流对光束波前的影响,保证了各路接收光强的不相干性。在此基础上,给出了相干合束前后光纤中的光强相对起伏方差。结果表明该系统能在弱湍流环境中有效地抑制光强闪烁。(本文来源于《中国激光》期刊2019年07期）
杨燕[4]（2018）在《基于光纤器件相干合成的多孔径接收技术研究》一文中研究指出基于光纤终端的空间光通信系统具有结构简单、可拓展性强,可以与成熟的光纤通信网络相结合等主要优势,已逐步成为目前空间激光通信的研究热点。在基于光纤终端的空间光通信系统中,关键技术之一是如何高效的将空间信号光耦合至单模光纤,获得较强的接收光功率,以提高接收信噪比。然而,受大气湍流的影响,空间光至单模光纤的耦合十分困难。基于光束相干合成方法的多孔径接收方案是一种有效缓解大气湍流影响,提高通信系统性能的技术手段,具有极大的应用潜力。目前,针对基于光束相干合成方法的多孔径接收方案的研究在国内外主要集中在理论研究状态及可行性验证上,关于多孔径系统中的光束相干合成方法并未见详细的研究报道。本论文要解决的关键问题是针对多孔径接收方案中光纤相干合成的需求,提出基于光纤器件的相干合成方法,实现多路接收信号光束至一根单模保偏光纤的高效合成。主要研究内容如下:建立了基于光纤相干合成的多孔径接收系统的基本模型,对多孔径接收系统的性能进行了分析。在理论分析的基础上,建立了多孔径接收系统仿真模型,研究了大气湍流影响下阵列耦合效率与接收孔径数量之间的关系。对基于3-dB光纤耦合器的全光纤相干合成方法进行了理论分析及实验验证。提出了两种级联结构以实现多路光束的相干合成,分别为一体式级联结构和分布式级联结构。对两种级联结构的性能进行了对比分析,分别完成了四路光纤激光相干合成实验验证,并仿真分析了大气湍流影响下,输入光束光强波动对四路相干合成效率的影响。针对输入光束路数不是2的整数幂的情况,提出了基于特定分光比光纤耦合器的相干合成方法,以叁路光纤激光相干合成为例,进行了相应的分析和实验验证。针对多孔径接收系统中光纤相干合成的需求,提出了基于光纤器件的相干偏振合成方法,并进行了理论分析。为了实现高效的相干偏振合成,输出线偏振光,提出了基于相位控制的相干偏振合成方法和基于偏振控制的相干偏振合成方法两种控制策略,并分别进行了实验验证和拓展性分析。在此基础上,结合上述两种相干偏振合成方法的优点,提出了基于相位-偏振混合控制的相干偏振合成方法,并搭建了叁单元光纤激光相干偏振合成实验平台,对其可行性进行了验证。针对输入光束路数不是2的整数幂的情况,提出了基于特定角度光纤偏振合束器的相干偏振合成方法,以叁路光纤激光相干偏振合成为例,进行了相应的分析和实验验证。本论文围绕基于光纤器件相干合成的多孔径接收技术进行了理论建模、数值分析和实验验证研究,提出了多种创新性技术方法,解决了其中最关键的多路接收光纤至一根单模保偏光纤的高效合成问题,为后续研究打下了坚实的基础。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)》期刊2018-06-01）
张慧颖,孙浩[5]（2018）在《前置放大的空间光DPSK自相干接收系统分析》一文中研究指出针对强背景光下接收信号信噪比低、星地长距离光通信中接收信号微弱等问题,进行光差分相移键控(DPSK)调制的前置放大自相干接收方案研究和空间光到单模光纤耦合关键技术分析。在Optisystem13软件平台上搭建光前置自相干接收系统实验模型,实验结果表明:加入光前置的自相干接收机的通信质量具有较好改善;当滤波器带宽为35GHz时,系统达到最佳接收状态。(本文来源于《光通信技术》期刊2018年05期）
李威,刘伟民,周黎明,程凌浩,关柏鸥[6]（2018）在《基于正交相干接收的布里渊斯托克斯与反斯托克斯散射光分离技术》一文中研究指出提出并设计了一种基于正交光相干接收的光载波上下边带信号分离技术,可用在布里渊散射分布式光纤传感系统中,实现对斯托克斯光和反斯托克斯光的无损分离。该技术利用正交光相干接收技术,保留了光场的相位信息,使光载波的上下边带在不同的输出端口处于相干迭加或相干抵消状态,从而实现上下边带的分离。结果表明,该技术可使光载波的上下边带分别从两个端口输出,且输出与输入信号功率线性相关,具有很好的线性度。分离之后的上边带光信号和下边带光信号之间的串扰小于-20 d B。与常用的光学滤波器方法相比,该技术无温度敏感器件,具有很好的稳定性和可靠性。(本文来源于《中国激光》期刊2018年07期）
孙晶,黄普明,幺周石[7]（2018）在《Gamma-Gamma大气湍流下相干光通信分集接收技术研究》一文中研究指出大气湍流引起的光强闪烁使得自由空间光通信(FSO)系统性能恶化,而分集接收技术可有效改善这一影响。为进一步分析分集接收技术对相干接收系统性能的影响,基于二进制相移键控(BPSK)调制和外差相干接收技术,建立了Gamma-Gamma大气湍流信道模型下自由空间光通信分集接收系统模型。在不同大气湍流强度和接收天线数情况下,分别采取最大比合并(MRC)、选择合并(SC)和等增益合并(EGC),分析了对应的系统误码率(BER)和通信中断概率(OP),并与相同接收口径下的传统单天线接收系统的性能进行了比较。结果表明:MRC、EGC分集接收对大气湍流下的相干通信系统性能有明显改善,而SC分集接收仅当平均信噪比低于某一阈值时对相干通信系统的性能有所优化。(本文来源于《光学学报》期刊2018年07期）
吴志航[8]（2018）在《用于自由空间光通信的高灵敏度数字相干接收技术研究》一文中研究指出自由空间光通信一般指以激光为载波、大气为传输介质的长距离光无线通信,常用于卫星通信、无人机通信、应急通信等应用。相比无线射频通信,其具有带宽高、保密性强、部署成本低、无需频谱牌照等优点。但是,激光在大气中的传播容易受大气湍流和天气状况的影响,造成接收信号功率衰落和信号畸变,使系统的通信性能下降。为了够抵抗此类干扰的技术,一方面可以通过编码等技术提高通信冗余度和可靠性,另一方面可以提高接收机的接收灵敏度。本文将从大气湍流出发,总结出自由空间通信信道模型,针对高速率、高灵敏度接收机,相继对基于数字信号处理技术的相干接收机、单光电探测器相干接收机和多孔径接收机进行讨论和实验。本文首先对湍流的物理机制进行了介绍,并给出了重要的参数和结论。其次,分析了高级调制格式光信号在空间激光传输的各个环节引入的信号畸变,并总结了大气信道模型,包括损耗、衰落现象以及其相干性,得到在高速光通信系统中,大气湍流信道可以视为慢变、频率非选择信道的重要结论。在大气信道的基础上,本文对相干光通信系统和数字信号处理技术组成和原理进行了介绍,并总结了自由空间相干光通信系统的信道模型。文中逐一介绍了时钟恢复、信道均衡、频偏估计、相位噪声估计数字信号处理技术,并通过实验结果展示了数字信号处理技术在自由空间相干光通信系统的有效性。最后,本文提出了一种低成本、低复杂度、高速率、高灵敏度、和商用零差混频相干接收机相当性能的单光电探测器相干接收机。文中首先总结了自由空间光通信系统中可用的分集技术,并指出多孔径接收机能够在保持发射功率不变的情况下,不增加发射机复杂度,提升通信系统在大气衰落信道中的性能。然后针对基于Kramers-Kronig关系的单光电探测器相干接收机进行了详细的研究。最后,实验实现了 1X2单光电探测器阵列相干接收机。在误码率为0.01的时候,接收灵敏度达到了-47.5 dBm,即8.4 dBPPB,展示了其高灵敏度探测的巨大潜力。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-03-01）
刘咏荷[9]（2018）在《数字相干光通信系统中的并行化接收技术研究》一文中研究指出随着对更大信道容量、更长传输距离与更高接收灵敏度的需求日益上涨,数字相干光通信技术逐渐成为下一代光通信网络中的关键技术。同时现阶段大多数数字信号处理算法为离线算法,伴随着高速模数转换器和现场可编程逻辑门阵列的出现,实时相干接收与处理技术成为重点研究方向之一。本文介绍了相干光通信接收的基本原理,阐明了数字相干接收机结构与算法,研究了载波相位恢复算法的并行化,并给出了其在QPSK相干光系统中仿真平台与实验平台的结果和分析。本文的主要研究内容包括:(1)阐述了相干光接收基本原理与数字相干接收机的组成和功能模块,说明了各个功能模块的典型算法结构与工作原理,建立了完整的QPSK相干光通信系统仿真平台。(2)利用Verilog语言实现了离线型Viterbi-Viterbi载波相位恢复算法的并行化,进行了仿真验证和资源量分析。仿真结果证明,在2.5Gbit/s QPSK相干通信系统中,并行实时型的载波相位恢复算法在不同信噪比与激光器线宽的情况下能获得和传统载波相位恢复算法相近的误码率。(3)建立了基于实时采样示波器接收和FPGA电路接收的2.5Gbit/s QPSK相干通信实验系统,在Quartus II环境中对实时采样示波器和FPGA采集的相干接收数据进行了并行化的载波相位恢复。实验结果表明,采用示波器接收时,并行实时型载波相位恢复算法和传统载波相位恢复算法得到的误码率非常接近,偏差率仅为1.32%。并且在采用FPGA接收时,通过并行实时型载波相位恢复算法能够实现零误码率。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2018-01-15）
祝尊震[10]（2018）在《零差相干光接收技术研究》一文中研究指出当前,光锁相式零差相干光接收机已被广泛用于自由空间激光通信中,主要是因为它具有高的接收灵敏度、强的抗背景光干扰能力、低功耗以及兼容复杂的调制格式等,此外,由于零差相干接收是直接解调出基带信号,相比于外差接收方式,大幅度降低了接收带宽。光锁相环的设计是该接收机技术的核心。零差光锁相环主要包括平衡环,科斯塔斯环(Costas loop),同步比特环等。其中,基于Costas环的零差相干光接收机具有优越的频率选择性和激光相位噪声容纳能力,是综合性能最优的锁相接收方式。为此,本论文围绕基于Costas环的10Gbit/s BPSK零差相干光接收机开展研究。光锁相环(OPLL)的环路带宽通常受到环路延迟、激光相频控制带宽等因素的限制,当激光器具有较大的相位噪声和频率漂移时,光锁相系统的稳定性难以得到保障。为了解决该锁相难题,本系统引入了辅助频率捕获(自动入锁控制电路)技术,实现了在信号光和本振光间存在较大频差的情况下,接收机也能够快速捕获锁定信号光,并能够有效跟踪激光器的频率偏移。因此,可以满足多普勒频移严重的星间激光通信需求。在星间激光通信中,由于卫星之间的相对运动而引起严重的多普勒效应,多普勒频偏范围可达±7 GHz以上,最大变化速率约10.2 MHz/s。由于该值远大于光锁相环的锁定范围,导致接收机难以维持锁相,成为当前星间激光通信领域急待解决的问题。而本论文研究的辅助频率捕获技术,有效解决了这一难题,实现了可满足星间激光通信需求的相干光接收。论文详细介绍了相干光接收机的基本原理设计方法,完成了基于Costas环的10 Gbit/s BPSK零差相干光接收机的研制,最后对完成的接收机的性能进行了系统测试分析。测试结果表明,本接收机的环路带宽为500 KHz,残余相位噪声低于3.6°;在误码率(BER)为1×10~(-9)时,接收灵敏度为-39.5 dBm。而且,本接收机具有很好的稳定性和优越的动态特性,即:当信号激光和本振激光之间的初始频差高达±12GHz时,在辅助频率捕获电路的控制下,接收机可以在7.3 s内快速的捕获和锁定信号激光,并且该接收机可以对频偏范围为±8 GHz变化速率为600 MHz以内的多普勒频移信号进行实时跟踪,维持环路的稳定锁定。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-01-01）
相干接收论文开题报告
（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：
空间光通信中,光源空间相干度变化会对光信号的传输造成影响,使接收端处的入射光场发生变化。本文综合考虑了光源相干参数变化引起的平均接收光强及光强闪烁指数的变化,给出了基于部分相干光源的接收光强概率分布模型。仿真研究结果表明,光源相干参数增大对接收光强的影响近似于相同条件下大气湍流强度增强的结果。随着光源相干参数的增大,平均接收光强下降,接收光强的概率分布曲线向光强较小的一侧偏移,且随着偏移量的增加,接收光强会更加集中的分布在平均接收光强两侧,使得接收光强的概率峰值增大。空间光通信中,考虑光源空间相干度变化条件下,所获得的接收光强概率分布对接收系统的冗余设计具有一定的实用价值。
（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。
相干接收论文参考文献
[1].杨桃.弹性城域光网络中相干接收DSP算法研究[D].北京邮电大学.2019
[2].李梦男,鲁文帅.空间光通信中光源相干参数对接收光强影响研究[J].中国电子科学研究院学报.2019
[3].劳陈哲,孙建锋,周煜,卢智勇,李佳蔚.多孔径接收相干合束系统性能研究[J].中国激光.2019
[4].杨燕.基于光纤器件相干合成的多孔径接收技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所).2018
[5].张慧颖,孙浩.前置放大的空间光DPSK自相干接收系统分析[J].光通信技术.2018
[6].李威,刘伟民,周黎明,程凌浩,关柏鸥.基于正交相干接收的布里渊斯托克斯与反斯托克斯散射光分离技术[J].中国激光.2018
[7].孙晶,黄普明,幺周石.Gamma-Gamma大气湍流下相干光通信分集接收技术研究[J].光学学报.2018
[8].吴志航.用于自由空间光通信的高灵敏度数字相干接收技术研究[D].浙江大学.2018
[9].刘咏荷.数字相干光通信系统中的并行化接收技术研究[D].北京邮电大学.2018
[10].祝尊震.零差相干光接收技术研究[D].上海交通大学.2018
论文知识图
