基于机器学习的高速光信号光性能监测

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:numifan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着光纤通信网络技术快速发展,传输速率不断增加,通信网络结构更加复杂,同时各种光信号损伤问题也接踵而至,使得光网络的可靠性和稳定性受到影响。光性能监测(OPM)技术作为保障光网络可靠和稳定运行的关键技术手段之一,发挥出越来越重要的作用。OPM技术是通过对光网络中传输链路或者光网络节点的性能参数进行检测,实时了解网络状态和信号传输状态以便及时处理并保证正常的网络运行和信号传输。因此如何实现对色散(CD)、偏振模色散(PMD)、光信噪比(OSNR)等参数的准确监测,对于保障信号传输性能、优化网络资源的分配和管理具有重要意义。本文围绕在非线性信道环境下的参数监测,研究了基于机器学习的OSNR、CD监测方法,并利用广义回归神经网络(GRNN)、反向传播(BP)神经网络实现对16QAM通信系统的CD、OSNR监测。主要的研究工作如下:1、阐述了 OPM技术的主要研究内容以及在新的网络发展趋势下OPM技术研究的现状、不足和方向,然后介绍机器学习、神经网络的原理及在OPM中的应用。2、结合机器学习的一般方法提出了基于机器学习的OPM模型。该模型具有可拓展性,具体包括通信系统数据的仿真分析、特征提取以及机器学习处理。在数据特征提取过程结合高阶统计矩的方法提取OSNR的特征值,并通过密度比的方法提取色散的特征值。3、在提取数据的基础上,分别利用BP神经网络和GRNN实现了对OSNR、CD的监测。通过对两种方法的比较,发现BP网络的训练过程时间长、参数多、不容易优化,无法高效地处理大量的数据,相反GRNN监测结果稳定且算法实现简单、高效,所以主要采用GRNN的方法对OSNR和CD进行监测。监测结果表明CD对监测的综合影响比OSNR严重,随着实际链路CD增大,监测结果平均误差增大。最后比较了 40Gb/s和100Gb/s系统的单参监测,结果表明速率增大后监测误差增大。此外,监测误差、范围和精度与数据提取的准确性有关,主要由于特征量提取过程中,CD增大会使得提取数据的区域不稳定,影响最终结果。
其他文献
本文提出了一种高速动车组制动系统综合仿真平台的总体设计方案,介绍了平台的系统结构及功能定义,分析了平台所具有的能力。该平台是一种研究高速列车制动系统的半虚拟半实物
1.减少塑料模具加工中的工序数量,缩短模具的交付时间高速切削的高效率不光体现在减少机床加工时间,实际上是减少整体工序时间.采用更高的切削速度、精加工时更少的加工余量、更
慢性肺心病患者 6 0例分为两组。对照组为常规给予吸氧、消炎平喘、止咳、化痰、强心利尿、营养支持及中药等综合治疗。治疗在常规治疗上加用蕲蛇酶注射液。结果治疗组显效 2
基于系统论的思想,从正向激励的角度,以社会、政府监察行为、企业安全管理以及劳动者个人安全素养四个方面为基础建立安全行为结构模型,并基于该模型,分析安全行为的影响因素
随着中国企业越来越深地融入国际经济这个大舞台,国际问各种经济摩擦和纠纷也随之增多。尽管美国金刚石锯片生产企业联合会向美国政府递交了针对中韩两国的金刚石圆锯及组件的
<正>商标权取得方式有使用取得和注册取得两种,前者是指以实际使用商标的事实为基础,根据使用先后确定商标权的归属,根据使用的地域范围确定商标权的效力范围;后者是指以商标
目的观察口腔健康教育对老年糖尿病患者的护理重要性。方法选择2015年1月至2016年1月的2型糖尿病患者100例,随机分成研究组(50例)与对照组(50例),对照组运用常规宣教,研究组
在互联网时代,信息与价值的多元化决定了网络德育必须具有开放精神,学校与教师在道德教育过程中,应当在将既定的道德取向与道德规范明示学生的同时,也将与之相似、相异乃至相
你喜欢足球吗?你可能曾站在足球场边,为你们班级欢呼叫好:“3:1,赢了!”你或许这时已注意到,从数量的含义看,进3个球失1个球中,“进”与“失”的意义恰好相反,你还可能与你的爸爸妈妈
针对塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏主体区剩余缝洞水淹程度高、油水关系复杂、加密部署风险大的问题,结合油藏生产实际,提出了碳酸盐岩缝洞型油藏分隔缝洞体的概念,形成了基于