【摘 要】
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在当今数据速率不断攀升,数据中心流量急剧增加的背景下,离散多音调制(Discrete MultiTone Modulation,DMT)这一多载波调制技术(Multi-Carrier Modulation,MCM)因其传输能力强,频谱效率高,抗干扰能力强等优势得到了广泛的研究与应用。与复杂的调制与检测技术对比,强度调制直接检测(Intensity Modulation Direct Detecti
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在当今数据速率不断攀升,数据中心流量急剧增加的背景下,离散多音调制(Discrete MultiTone Modulation,DMT)这一多载波调制技术(Multi-Carrier Modulation,MCM)因其传输能力强,频谱效率高,抗干扰能力强等优势得到了广泛的研究与应用。与复杂的调制与检测技术对比,强度调制直接检测(Intensity Modulation Direct Detection,IM/DD)系统实现简单,成本较低,且系统可通过先进的数字信号处理技术完成对信号的接收处理,提升系统的整体可靠度与性能,因此被广泛应用于数据中心内的大容量短距离光互联系统中。本文在研究离散多音频调制关键技术以及IM/DD系统结构的基础上,针对DMT信号在短距离大容量光互联系统中应用的关键技术展开研究,主要的研究内容如下:1.针对DMT信号的高峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)问题展开研究,对已有降低信号PAPR概率类技术中的选择性映射技术(Selective Mapping,SLM)和部分传输序列(Partial transmissionsequence,PTS)技术进行分析对比,基于传统PTS算法提出两种改进算法。通过MATLAB进行仿真,证明改进算法在大幅度降低算法计算复杂度的基础上保证算法性能,实现DMT信号PAPR的有效降低。2.针对短距离光互联系统中对信号传输影响最严重的两种系统损伤——子载波互拍干扰(Subcarrier-Subcarrier Mixing Interference,SSMI)和频率选择性衰落(Frequency Selective Fading,FF)进行理论分析,在子载波交织原理的基础上,提出一种引入训练序列的半循环预失真算法,在保证高频谱效率的情况下,提高符号同步的准确性,并有效降低SSMI和FF对信号传输的影响,实现对接收端灵敏度的提高,改善系统性能。3.对低密度奇偶校验码(Low-density Parity-check,LDPC)基础理论进行研究,引入LDPC码对发送端信号进行编码调制,重点研究接收端译码算法,在比特翻转(Bit Flipping,BF)译码算法的理论基础上,提出一种新型多比特翻转算法(Reliability Ratio based Weighted Multi-Bit Flipping,MRRWBF),利用MATLAB仿真证明算法在有效大幅度降低译码迭代次数的基础上提升译码性能,并且证明该译码算法在短距离光互联系统下的可应用性。
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