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近年来,随着互联网产业的蓬勃发展,来自社交媒体、大数据中心、云计算服务提供商和其他各种形式互联网应用的网络流量需求快速增长。日益增长的光网络互联应用需求对光网络传输速率和传输带宽提出了越来越高的要求,以太网标准也在不断被提升以适应网络的高速增长。在互联网时代,带宽密集型服务和云计算服务的广泛采用,促使数据通信链路需要越来越高的数据传输速率。在光网络通信系统中采用高阶调制格式,就可以在给定传输带宽的系统中通过增加数据速率来提升频谱效率。论文在研究短距离传输的光网络中高阶编码调制技术时,从系统成本、复杂度以及功耗消耗等多方面考虑,重点研究结合了相关编码以及频域变换技术的高阶调制光网络系统方案,力求在保持较低系统成本的前提下降低信道干扰,同时提升信道传输容量。论文的主要研究工作如下:(1)提出了一种适应于短距离传输光网络的多维循环迭代编码高阶调制方案和通过该方案进行子星座分配的QAM调制方案。多维循环迭代编码高阶调制方案基于循环迭代编码模型,通过将输入相邻比特的数据进行处理最终可以改变输出信号的分布特性,从而使信号更加适应于传输信道特性以提升系统性能。同时该方案可以根据具体的调制技术进行灵活的结构调整,以适合不同的传输场景。基于多维循环迭代编码进行子星座分配的QAM编码调制方案通过改变子星座信号的分布特性,从而降低系统功率,提升传输信号抗干扰能力。新方案相对传统方案,在光纤信道中传输达到10-3的误码率时有大约0.9dB的光信噪比增益。(2)提出了一种适应于短距离传输光网络的基于二维循环迭代编码的APPM方案。该方案采用的APPM可在频谱利用率和功率效率上获得比较好的平衡,通过在脉冲幅度和位置两个维度上对信号进行循环迭代编码,改变了 APPM符号的分布形式以及分布概率,提升了信号在光纤信道传输时受到噪声和色散效应影响下的误码率性能。新方案相对传统方案,在光纤信道中主要受到噪声影响下达到10-3的误码率时有大约1dB的光信噪比增益。而在主要受到色散效应影响下,当光纤色散系数D=17ps/nm/km时误码率性能高出大约一个数量级。(3)提出了一种适应于短距离传输光网络的基于离散小波变换和二维循环迭代编码APPM-OFDM方案。通过将基于二维循环迭代编码的APPM编码调制方案应用在OFDM系统中,并使用DWT替换FFT作为信号处理技术,不仅使系统在频谱利用率和功率效率上获得了均衡,还有效地提升了信号在光纤信道中传输时的误码率性能。相比采用传统编码的FFT-OFDM方案,信号在光纤信道中传输时,采用循环迭代编码的DWT-OFDM方案达到10-3的误码率时有大约5dB的信噪比增益。