最新刊期
      2021 年 第 00 卷 6 期

        光通信系统与网络技术

      • 冯楠,鞠诚,连彬
        2021(6): 1-12,32. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.001
        摘要：为适应不断增长的带宽需求，未来中短距直接检测光传输系统向高速大容量以及低成本方向发展已成为必然趋势。文章首先综述了灵活收发机中常见的频谱有效的调制格式和适应不同传输场景的双边带和单边带调制方法；其次，针对高速中短距直接检测系统中各物理层损伤日益严重的问题，总结分类了常见的抑制损伤的均衡技术。此外，还总结了未来中短距直接检测系统的几个重要的研究方向。  
        关键词：中短距;调制格式;调制方法;均衡算法   
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      • 缑丽莎,徐岩
        2021(6): 13-18. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.002
        摘要：针对在蜂窝系统下引入设备到设备（D2D）通信导致的干扰和能量消耗问题，文章提出首先将D2D通信技术与全双工传输技术相结合，构造一个全双工D2D通信链路场景。然后，在满足用户最小速率要求和功率阈值的条件下，分别解决了功率控制和资源分配问题，以提高全双工D2D通信链路的能量效率。最后，利用序列二次规划算法解决功率控制问题；利用所提出的自适应禁忌搜索算法解决最优资源分配问题。仿真结果表明，与现有算法相比，文章所提算法具有有效的搜索算子和扰动机制，并能以较低的计算复杂度来解决全双工D2D通信链路能效优化问题。  
        关键词：全双工D2D通信;功率控制;自适应禁忌搜索算法;能效优化   
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      • 洪文昕,李天屿,陈建飞
        2021(6): 19-22,44. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.003
        摘要：针对室内可见光通信（VLC）直流偏置光正交频分复用（DCO-OFDM）系统存在的低信道利用率问题，文章对该系统的信道资源和比特资源进行了优化分配研究。首先介绍了DCO-OFDM系统的信号发射端模型和系统的信道利用率计算，并按照两步算法的思路依次分析了信道资源分配和比特资源分配问题，进而提出了自适应动态资源分配算法，该算法能够根据信道幅度频率响应来灵活分配子信道，并为各信道自适应选择满足服务质量要求的最高阶正交振幅调制（QAM）调制方式。仿真结果表明，相比于传统固定分配算法，该自适应资源分配算法可显著提升室内VLC DCO-OFDM系统的信道利用率。  
        关键词：室内可见光通信;直流偏置光正交频分复用系统;自适应动态资源分配算法;信道利用率   
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      • 邬开俊,闫明俊
        2021(6): 23-27,37. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.004
        摘要：针对两个结构不同的神经元模型的混沌同步问题，文章分别研究了FitzHugh-Nagumo和Morris-Lecar神经元的动力学行为，根据Lyapunov稳定性理论，采用投影同步的方法设计了控制器，通过控制器实现了两个结构不同的神经元模型的混沌同步，并将所设计的神经元同步系统应用到了混沌保密通信中，进行了仿真实验，仿真结果表明，其在保密通信中具有有效性和可靠性。  
        关键词：神经元模型;混沌同步;投影同步;保密通信   
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      • 邓乐坤,何宁,吴晨晨,吴越
        2021(6): 28-32. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.005
        摘要：针对无线光通信（WOC）技术高频谱效率以及低误码率的需求，文章提出了一种脉冲幅度调制（PAM）与脉冲位置调制（PPM）联合的调制方法，在传统调制技术的基础上充分利用无线通信带宽资源提高了传输速率。系统采用空域映射（SM）方式将不同幅度脉冲映射至特定激光器，并通过映射关系完成多链路分层传输。与传统单调制方式相比，联合调制技术通过编码机制的协调配合，利用脉冲的幅度以及所在时隙位置的变化来传递信息。实验测试证明，采用联合调制分层传输技术，通过同时发送和检测每个数据脉冲的时隙位置及幅度信息，不仅提升了系统频谱效率和传输速率，误码性能也得到了有效改善，实验结果为后续应用研究提供了一种新的技术途径。  
        关键词：无线光通信;空域映射;脉冲幅度调制;脉冲位置调制;频谱效率;误码率   
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      • 杨立伟,赖家城,王舒可,易湘诚,刘鑫来
        2021(6): 33-37. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.006
        摘要：针对波分复用-无源光网络（WDM-PON）的系统可容纳用户量问题，为扩大系统的容量和速率，同时保证光纤的带宽需求，文章提出了一种基于混沌扩频的光码分多址波分复用无源光网络（OCDMA-WDM-PON）系统方案，分析了Henon混沌序列作为地址码的初值敏感性、自相关和互相关等特性，并通过Matlab仿真平台分析了Henon混沌序列与Logistic混沌序列、光正交码（OOC）关于系统误码率（BER）性能的对比，验证了混沌序列在通信系统中作为地址码的可行性和优越性。实验结果表明，混沌序列作为地址码具有性能良好、用户数量大、不易被复制且容易产生地址码的优势。  
        关键词：无源光网络;地址码;混沌扩频;Henon映射   
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      • 陈玺,胡春琳,刘建龙
        2021(6): 38-44. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.007
        摘要：光纤通信产品的激光安全等级认证是国际市场准入的强制要求，但其执行标准为通用激光产品安全标准，操作性不强。针对光纤通信产品的激光安全分级评估，文章根据其激光特性及应用场景，结合国际激光安全通用标准的要求，在测量几何学、激光安全分级、自动降低光功率技术、激光安全分级的评估方法和安全设计要求等方面进行了综合探讨，并提出了两种用于测量光纤通信系统中自动降低光功率激活时间及最大时间间隔内辐射量的方法。该研究可为光纤通信产品的激光安全设计、分级、测试和激光安全等级认证等提供参考。  
        关键词：激光安全;激光安全评估与分级;测试方法;光纤通信产品;光功率自动降低   
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        光纤光缆技术与应用

      • 李泳成,杨昊,郭宁宁,沈一春,蒋新力,钱宜刚,曹珊珊,刘志忠,房红莲,由骁迪,沈纲祥
        2021(6): 45-51. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.008
        摘要：超低损耗光纤被认为是实现400 Gbit/s甚至1 Tbit/s超高速光纤传输的关键。目前，已存在大量的关于超低损耗光纤技术的研究。为帮助读者更系统全面地了解该类光纤的技术现状，文章介绍了相关的制备技术、产业现状、应用研究以及未来技术方向等多个方面，希望能为大家提供有用的技术信息，助力超低损耗光纤的推广和应用。  
        关键词：超低损耗光纤;大有效面积;纯硅芯光纤;品质因数;空芯光纤   
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      • 刘晨,李文宏,袁一博,管超,耿大和
        2021(6): 52-56. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.009
        摘要：针对检测远距离光纤链路时光时域反射仪（OTDR）空间分辨率过低的问题，文章提出一种线性调频（LFM）-Golay OTDR方案。该方案通过生成周期LFM信号调制光信号，生成Golay序列信号调制周期LFM光信号来提高OTDR的动态范围和空间分辨率。实验结果表明，在长度为200 km的待测光纤链路中，LFM-Golay OTDR的空间分辨率可达到0.22 m，参数设置相同的情况下，比单脉冲OTDR动态范围提高了约15 dB，与Golay码OTDR和LFM OTDR相比动态范围提高了约6 dB。  
        关键词：光时域反射仪;线性调频;Golay码;空间分辨率;动态范围   
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        光电器件研究与应用

      • 尤鑫晨,关建飞
        2021(6): 57-61,67. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.010
        摘要：为了获得可调控的双重Fano共振效应并实现高灵敏度折射率传感，文章提出了一种H型谐振腔近场耦合含金属挡板的金属-电介质-金属（MDM）波导结构。采用有限元法分析了该波导结构的透射谱线对结构参数及填充介质折射率的依赖关系。计算结果表明，在尺寸为300 nm×300 nm的H型谐振腔结构中可以产生中心波长分别为810和1 350 nm的纵向及横向一阶谐振模式，两种谐振模耦合进入含挡板直波导将产生具有反对称线型的双重Fano共振透射峰。经拟合计算得到这两个非对称透射峰的折射率传感灵敏度分别为750和1 360 nm/RIU。该结构为片上集成的纳米级折射率传感器设计提供了有效依据。  
        关键词：表面等离子激元;金属-电介质-金属波导;H型谐振腔;Fano共振   
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      • 尚玉玲,王佳奇,郭文杰,李春泉
        2021(6): 62-67. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.011
        摘要：针对密集排列的聚合物微纳光纤间存在的串扰问题，文章提出采用时域有限差分方法分析两根相交的聚对苯二甲酸丙二醇酯微纳光纤的相交角度、直径、分离距离、偏振模态及波长对串扰的影响。仿真结果表明，串扰随相交角度和分离距离的增大而减小，通常从单模截止直径起，串扰随直径的减小而增大，直到达到一个最大值，然后随直径的减小而减小，X方向偏振模态时串扰较低，波长为1 550 nm时串扰较低。仿真结果为构筑超紧凑结构复杂的光学器件和小型化集成光路提供了较好的指导意义和参考价值。  
        关键词：聚合物微纳光纤;串扰;时域有限差分方法;聚对苯二甲酸丙二醇酯   
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        无线通信技术

      • 李心安,余开文
        2021(6): 68-71,76. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.012
        摘要：针对毫米波大规模多输入多输出（MIMO）系统在接收端使用高精度模/数转换器的成本和功耗高等问题，文章提出了一种采用1 bit量化器的信道估计算法。该算法首先根据量化后的接收信号计算条件期望估计量化前的接收信号，然后利用毫米波信道在角度域的稀疏性，使用正交匹配追踪算法，每次迭代选取与当前残差最大相关的原子进行最小二乘估计。为了提升算法的有效性，文章同时提出了每次迭代选取多个原子的解决方案。仿真结果表明，文章所提算法的平均归一化均方误差是期望最大（EM）算法的1/10，且每次迭代运行时间为EM算法的1/20，其在有效性和可靠性等方面均有较大提升，在毫米波大规模MIMO系统信道估计应用中有一定的实用价值。  
        关键词：毫米波;1 bit量化器;信道估计;正交匹配追踪   
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      • 雷芳,方泽圣,徐勇军,秦红,吕京昭
        2021(6): 72-76. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2021.06.013
        摘要：针对正交频分复用（OFDM）系统中，压缩采样匹配追踪（CoSaMP）算法在进行信道估计时选择原子更新残差过程中采用最小二乘（LS）估计忽略了噪声影响的问题，文章利用信道时域的稀疏性提出了一种改进的CoSaMP算法。首先利用Co-SaMP算法进行初始信道估计，然后再采用线性最小均方误差（LMMSE）算法对结果进行降噪处理，提高了估计精度。仿真结果表明，在OFDM系统中，改进的CoSaMP算法比传统CoSaMP算法具有更好的均方误差和误码率（BER）估计性能。  
        关键词：正交频分复用;压缩采样匹配追踪;信道估计;压缩感知线性最小均方误差   
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