【摘 要】
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自5G商用以来,人工智能、大数据、物联网等新兴技术推动网络流量迅猛增长,带宽资源愈发紧张,目前提高传输容量和频谱效率的主要方法集中在提高正交振幅调制格式的调制阶数和压缩频谱带宽,对于前者来说,高阶调制信号星座图的星座点数目随着调制阶数增加呈指数增加,而非正交时域混叠信号星座图的星座点数目随着混叠重数增加呈线性增加,相比之下非正交时域混叠信号对信噪比的要求更低,对于后者来说,单纯地压缩带宽能带来的频
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自5G商用以来,人工智能、大数据、物联网等新兴技术推动网络流量迅猛增长,带宽资源愈发紧张,目前提高传输容量和频谱效率的主要方法集中在提高正交振幅调制格式的调制阶数和压缩频谱带宽,对于前者来说,高阶调制信号星座图的星座点数目随着调制阶数增加呈指数增加,而非正交时域混叠信号星座图的星座点数目随着混叠重数增加呈线性增加,相比之下非正交时域混叠信号对信噪比的要求更低,对于后者来说,单纯地压缩带宽能带来的频谱效率有限,为了在有限的频谱带宽里传输更多的数据,我们提出了非正交时域脉冲混叠复用技术,通过减小时域脉冲的时间间隔来提高信道容量。本论文的主要工作包括如下几个方面:1.基于时域正交复用技术和非正交复用技术开展研究,对比分析了时域正交复用传输模型和非正交复用传输模型,并推导了它们的信道容量公式,结果表明时域非正交复用系统的信道容量是可以大于时域正交复用系统的信道容量的。2.提出了基于非正交时域脉冲混叠复用技术的10Gbaud强度调制直接检测（IM/DD）光通信系统,在矩形成型条件下,对比了 PAM4与Po12-OOK、PAM8与Po13-OOK、PAM16与Po14-OOK的传输性能,实验结果表明达到误码率硬判决门限（0.0038）时Po12-OOK、Pol3-OOK、Po14-OOK 的接收功率分别比PAM4、PAM8、PAM16少2.5dB、4.5dB和8.5dB。3.提出了基于非正交时域脉冲混叠复用技术的相干光传输系统和接收端信号处理算法,仿真结果表明矩形成型条件下,发收滤波器3dB带宽大于等于33.6GHz时,28Gbaud PDM-Po12-QPSK误码率低于PDM-16QAM,且PDM-Pol2-QPSK在1000km单模光纤中传输所需最小发射功率小于等于同速率的PDM-16QAM系统,根升余弦成型条件下,发收滤波器3dB带宽大于33.6GHz时,滚降因子为1.0的 PDM-Po12-QPSK-SRRC误码率低于PDM-16QAM-SRRC。
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