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1989年Salehi提出了一维常重量光正交码(One-DimensionalConstant-WeightOpticalOrthogonalCode,1-DCWOOC)的概念,它作为一种签名序列应用于光码分多址(OCDMA)系统.由于一维常重量光正交码不能满足多种服务质量(QoS)的需求,Yang于1996年引入一维变重量光正交码(One-DimensionalVariable-WeightOpticalOrthogonalCode,1-DVWOOC)用于光码分多址(OCDMA).在光码分多址(OCDMA)系统中使用光正交码时,不同重量的码字具有不同的误码率(BEQ).因此一维变重量光正交码能够满足多种服务质量的需求.下面给出一维变重量光正交码的定义. 令W={w1,w2,…,wr}为正整数集合,Λa=(λ(1)a,λ(2)a,…,λ(r)a)为正整数序列,Q=(q1,q2,…,qr)为正有理数序列.一维(v,W,Λa,λc,Q)变重量光正交码C,或(v,W,Λa,λc,Q)-OOC是一个v长的0,1序列(码字)集,并且满足以下三个性质: (1)码字重量分布:C中的任意一个长为v的码所具有的汉明(Hamming)重量必须在集合W中,并且满足qi·|C|=重量为wi的码字个数,即qi为重量等于wi的码字占总码字个数的百分比,易知r∑i=1qi=1. (2)周期自相关性:对于任意x=(x0,x1,…,xv-1)∈C,其汉明重量wk∈W,当整数Τ,0<Τ<v时 v-1∑i=0xixi⊕(τ)≤λ(k)a,1≤k≤r. (3)周期互相关性:对于任意两个相异的码字x,y∈C,x=(x0,x1,…,xv-1)∈C,y=(y0,y1,…,yv-1)∈C,当整数(τ),0≤(τ)<v时 v-1∑i=0xiyi⊕(τ)≤λc.定义中符号⊕表示对v取模运算.若λ(1)a=λ(2)a=…=λ(r)a=λ,我们将(v,W,Λa,λc,Q)-OOC记为(v,W,λ,λc,Q)-OOC,若还有λc=λ则记为(v,W,λ,Q)-OOC.若Q=(a1/b,a2/b,…,ar/b)且gcd(a1,a2,…,ar)=1,则称Q是标准的,显然b=r∑i=1ai.若W={w},则Q=(1).所以,常重量的(v,w,λ)-OOC是一维变重量光正交码的特殊情形.对于一维光正交码C,当它的码字个数达到最大值,则称其为最优的. 随着社会的高速发展,人们需要高速率、大容量、不同误码率的光码分多址(OCDMA)系统,Yang于2001年提出了二维常重量光正交码(Two-DimensionalConstant-WeightOpticalOrthogonalCode,2-DCWOOC),它具有较大的码字容量,但类似于一维常重量光正交码,它也只能满足单一的服务质量.为了能够在提高码字容量的同时提供不同的服务质量,二维变重量光正交码(Two-DimensionalVariable-WeightOpticalOrthogonalCode,2-DVWOOC)被引入,下面给出二维变重量光正交码的定义. 二维(u×v,W,Λa,λc,Q)变重量光正交码C,或(u×v,W,Λa,λc,Q)-OOC是一个u×v的0,1矩阵(码字)集,并且满足一下三个性质: (1)码字重量分布:C中的码所具有的汉明重量均在集合W中,且C恰有qi·|C|个重量为wi的码字,1≤i≤r,即qi为重量等于wi的码字占总码字个数的百分比,因而r∑i=1qi=1. (2)周期自相关性:对任意矩阵X∈C,其汉明重量wk∈W,当整数(τ),0<(τ)≤v-1时有 X=(x0,0x0,1…x0,v-1x1,0x1,1…x1,v-1…………xu-1,0xu-1,1…xu-1,v-1),u-1∑i=0v-1∑j=0xi,jxi,j⊕(τ)≤λ(k)a,1≤k≤r. (3)周期互相关性:对任意两个不同矩阵X,Y∈C,当整数(τ),0≤(τ)≤v-1时有 X=(x0,0x0,1…x0,v-1x1,0x1,1…x1,v-1…………xu-1,0xu-1,1…xu-1,v-1),Y=(y0,0y0,1…y0,v-1y1,0y1,1…y1,v-1…………yu-1,0yu-1,1…yu-1,v-1),u-1∑i=0v-1∑j=0xi,jyi,j⊕(τ)≤λc.定义中符号符号⊕表示对v取模运算.若λ(1)a=λ(2)a=…=λ(r)a=λc=λ,我们将(u×v,W,Λa,λc,Q)-OOC记为(u×v,W,λ,Q)-OOC.若W={w},则Q=(1).所以,常重量的(u×v,w,λ)-OOC是二维变重量光正交码的特殊情形.对于二维光正交码C,当它的码字个数达到最大值,则称其为最优的. 最优(v,W,1,Q)-OOC和最优(u×v,k,1,Q)-OOC已有许多研究成果,而就作者目前所知,最优(v,W,2,Q)-OOC和最优(u×v,W,1,Q)-OOC的研究仅有少数结果. 本文运用严格循环填充,旋转斯坦纳四元系,严格循环平衡设计,GQS(GoodQuadrupleSystem),二次剩余,平衡不完全区组设计和可分组设计,得到以下结果: 定理1.1若Q=(a1/b,…,ar/b)是标准的,则 Φ(v,W,λ,Q)≤b(|)(v-1)…(v-λ)/r∑i=1aiwi(wi-1)…(wi-λ)」其中Φ(v,W,λ,Q)=max{|C|:C是(v,W,λ,Q)-OOC}. 定理1.2设v≡1(mod6)为正整数,h为整数,且存在RoSQS(v+1),则 (1)存在最优(v,{3,4},2,(4/v+1,v-3/v+1))-OOC; (2)存在最优(v,{3,4},2,(4(v-1)+96h/(v+1)(v-1)+72h,(v-1)(v-3)-24h/(v+1)(v-1)+72h))-OOC,1≤h<(v-1)(v-3)/24. 定理1.3设p=12t+7为质数,h,t为整数,则 (1)存在最优(p,{3,4},2,(1/3t+2,3t+1/3t+2))-OOC; (2)存在最优(p,{3,4},2,(2t+4h+1/(3t+2)(2t+1)+3h,(3t+1)(2t+1)-h/(3t+2)(2t+1)+3h))-OOC,1≤h<(2t+1)(3t+1). 定理1.4设p≡7,31(mod60)为质数,则存在最优(p,{3,4},2,(1/2,1/2))-OOC. 定理1.5设n≥3为奇数,h为整数,则 (1)存在最优(2n-1,{3,4},2,(1/2n-2,2n-2-1/2n-2))-OOC; (2)存在最优(2n-1,{3,4},2,(2n-1-1+12h/2n-2(2n-1-1)+9h,(2n-1-1)(2n-2-1)-3h/2n-2(2n-1-1)+9h))-OOC,1≤h<(2n-1-1)(2n2-1)/3. 定理1.6设v≡1(mod6)为正整数,h为整数,且存在RoSQS(v+1),则 (1)存在最优(2v,{3,4},2,(10/v+7,v-3/v+7))-OOC; (2)存在最优(2v,{3,4},2,(10(v-1)+24h/(v+7)(v-1)+18h,(v-1)(v-3)-6h/(v+7)(v-1)+18h))-OOC,1≤h<(v-1)(v-3)/6. 定理1.7设p=12t+7为质数,h,t为整数,则 (1)存在最优(2p,[3,4},2,(10/p+7,p-3/p+7))-OOC; (2)存在最优(2p,{3,4},2,(10(p-1)+24h/(p+7)(p-1)+18h,(p-1)(p-3)-6h/(p+7)(p-1)+18h))-OOC,1≤h<(p-1)(p-3)/6. 定理1.8设p≡31,43(mod60)为质数,则存在最优(2p,{3,4},2,(1/2,1/2))-OOC. 定理1.9设n≥3为奇数,h为整数,则 (1)存在最优(2n+1-2,{3,4},2,(5/2n-1+3,2n-1-2/2n-1+3))-OOC; (2)存在最优(2n+1-2,{3,4},2,(10(2n-1-1)+12h/(2n+6)(2n-1-1)+9h,(2n-1-1)(2n-4)-3h/(2n+6)(2n-1-1)+9h))-OOC,1≤h<(2n-1-1)(2n-4)/3. 定理1.10设v为正整数且v的每个质因子模4余1,则存在最优(4×v,{3,5},1,(2/3,1/3))-OOC. 定理1.11设v为正整数且v的每个质因子模4余1,则存在最优(4×v,{3,4,5},1,(2/5,1/5,2/5))-OOC. 定理1.12设v为正整数且v的每个质因子模4余3,则存在最优(5×v,{3,5},1,(5/6,1/6))-OOC. 定理1.13若存在g-正则2-SCP(k,1;v),(W,1,Q)-GDD(uk)和最优2-SCP(W.1,Q;u×g),则存在最优(u×v,W,1,Q)-OOC. 定理1.14设v≡6(mod12)为正整数,则存在最优(3×v,{3,4},1,(4/5,1/5))-OOC. 定理1.15若存在g-正则2-SCP(W,1,Q;v),(v,k,1)-BIBD和最优2-SCP(W,1,Q;u×g),且对于(∨)wi∈W,均有(wi,1)-MGDD(wki)存在,则存在最优(u×v,W,1,Q)-OOC. 定理1.16设q≡1(mod36)为质数幂,v为正整数且v的每个质因子模18余1,则存在最优(q×v,{3,4},1,(1/2,1/2))-OOC. 定理1.17设q≡1(mod24)为质数幂,v为正整数且v的每个质因子模24余1,则存在最优(q×v,{3,4},1,(2/3,1/3))-OOC. 本文共分为四章:第一章介绍与本文有关的概念、光正交码和变重量光正交码的已知结果及本文的主要结果.第二章讨论最优(v,{3,4},2,Q)-OOCs的存在性.第三章讨论最优(u×v,W,1,Q)-OOCs的存在性.第四章是小结及可进一步研究的问题.