光纤通信OCDMA系统

序

前言

第1章OCDMA系统综述

1.1OCDMA系统技术的现状

1.1.1光纤信道复用及寻址技术

1.1.2OCDMA系统的技术特点

1.1.3OCDMA技术的研究动态

1.2OCDMA系统基本结构原理

1.2.1OCDMA接入网拓扑结构

1.2.2相干和非相干OCDMA系统结构

1.2.3光交换和上下路

1.3OCDMA系统的关键技术

1.3.1用户地址码码字结构

1.3.2光编码器和解码器

1.4OCDMA的应用前景

1.4.1多媒体通信

1.4.2高速计算机局域网

1.4.3电信网

1.4.4光纤接入网

1.4.5光纤同轴电缆混合网

1.4.6CATV计费、VOD业务等交互式业务网

参考文献

第2章OCDMA系统设计的数学基础

2.1群、环、域和Galois理论

2.1.1群论的相关概念和性质

2.1.2环和域、分裂域、有限域

2.1_3有限Galois域

2.2射影几何的相关内容

2.2.1有限射影空间的几何模型

2.2.2射影坐标的变换关系

2.2.3仿射平面及其性质

2.3组合论的相关内容

2.3.1区组设计

2.3.2循环差集

2.3.3完备距离循环排列

2.3.4Steiner系统及其性质

2.3.5Hadamard矩阵及其构造

2.4随机变量的概率分布

2.4.1Gauss过程和Poisson过程

2.4.2常见随机变量的概率分布

参考文献

第3章OCDMA系统素数码的构造与分析

3.1光素数地址码的相关性分析

3.1.1光素数地址码的码字结构

3.1.2素数码的码字相关性分析

3.1.3码字相关性导致的误码率分析

3.2异步OCDMA系统素数地址码的设计和分析

3.2.1修正二次素数码的设计

3.2.2扩展二次素数码的设计

3.2.3MSPC和ESPC的相关性分析

3.3同步OCDMA系统素数码的设计与性能研究

3.3.1内循环素数码的结构和性能

3.3.2同步OCDMA系统的非线性SSPC地址码设计

3.3.3同步SSPC的相关性分析

3.3.4SSPC码字的性能分析

3.3.5SSPC码字与OPC内循环码的性能比较

3.4本章小结

参考文献

第4章OCDMA系统正交码的设计和分析

4.1光正交地址码的结构及其相关性检测方法

4.1.1OOC码字的结构表示和图示

4.1.2OOC的码字相关性检测

4.2光正交码码集的码字容量

4.2.1OOC码字容量的Johnson界

4.2.2对称OOC码集(L，w，l)的容量上界

4.2.3对称OOC(L，w，λ)的码字容量

4.3有限射影几何法设计光正交码

4.3.1有限射影几何与OOC设计的对应关系

4.3.2GF(qm+1)上向量离散对数与OOC码字脉冲位

4.3.3由射影平面.PG(2，q)生成(q2+q+1，q+1，1)00C码字

4.3.4由高维射影空间生成(qm+1-1)/(q-1)，q+1，1)00C码字

4.3.5由k维流形设计光码字的理论分析

4.4有限区组设计理论设计光正交码

4.4.1区组设计参数与00C码字参数的对应

4.4.2对称OOC码字(L，w，λ)的区组矩阵

4.4.3Latin方阵及其与有限域上直线的对应

4.4.4由Latin方阵生成00C码字

4.4.5基于OLS的LSOOC性能分析

4.4.6对称OOC单码字(L，w，λ)的循环全间隔集

4.4.7由部分间隔集生成多码字OOC(L，w，λ)

4.4.8最佳OOC(F，K，1)的区组设计算法

4.5有限域上Steiner系统设计OOC码字

4.5.1Steiner系统参数与OOC码字参数的对应

4.5.2仿射平面的部分点阵对应的Steiner系

4.5.3有限域上Steiner系生成STOOC码字

4.5.4STOOC(qk，k，1)的码字基数和性能分析

4.6变重光正交码简介

4.7码字结构比较

4.8本章小结

参考文献

第5章OCDMA系统二维码的设计与分析

5.1二维λ-t光地址序列码的码字结构

5.1.1二维λ-t码的码字矩阵和码字图示

5.1.2二维λ-t码字的相关特性及检测

5.1.3对称二维码集φ(N×L，w，l)的码字容量

5.1.4对称二维码集φ(N×L，w，λ)的码字容量

5.2二维λ-t素数序列码的构造和分析

5.2.1跳频扩时素数码

5.2.2由SSPC生成二维λ-t素数码

5.2.32D-SSPC的相关性分析

5.2.42D-SSPC的码字容量

5.2.52D-SSPC的误码性能

5.3二维λ-t正交序列码的构造和分析

5.3.11D-OOC到2D-OOC的构造过程

5.3.22D-OOC码字的相关性分析

5.3.32D-OOC(L×L，w，l)的码字容量

5.3.42D-OOC(L×L，w，l)的误码性能

5.4二维λ-t系统RS序列码的构造和分析

5.4.1GF(p)上一维RS码字的构造

5.4.22D-RSC(p×(p-1)p，p-1，0，1)的构造

5.4.32D-RSC(p×(p-1)p，p-1，0，1)的相关性分析

5.4.42D-RSC(p×(p-1)p，p-1，0，1)的码字容量

5.4.52D-RSC(p×(p-1)p，p-1，0，1)的误码性能

5.4.62D-RSC(p×p(p-1)p，p-1，0，1)的构造与分析

5.5光码分多址最佳光正交图形构造算法

5.5.1多芯光纤

5.5.2光正交地址图形

5.5.3光正交地址图形的容量

5.5.4最佳光正交地址图形的构造算法

5.5.5仿真结果

5.6本章小结

参考文献

第6章OICDMA系统地址编解码技术

6.1光纤延时线时域编解码技术

6.1.1固定和可调光纤延时线结构简介

6.1.2可调光纤延时线结构的延时控制

6.1.3OCDMA系统的时域编码和信号合成

6.1.4OCDMA系统的时域解码和信号恢复

6.1.5时域编解码OCDMA系统的模拟结果及分析

6.2基于FBGs的非相干光谱域编解码技术

6.2.1FBGs编解码器的编码原理

6.2.2信号编码、叠加与发送

6.2.3数据接收、检测与恢复

6.2.4信号功率谱不均匀的SAC编码过程

6.2.5SAC编解码系统的传输性能

6.3二维λ-t地址码的OCDMA系统编解码技术

6.3.1一维和二维OCDMA系统网络结构比较

6.3.2基于FBGs加光纤延时线的二维编码器

6.3.3基于AWGs加光纤延时线的二维编码器

6.3.4二维编码和信号叠加

6.3.5二维OCDMA系统的解码和信号恢复

6.4本章小结

参考文献

第7章OCDMA系统模型及性能分析

7.1系统输入及光纤信道

7.1.1系统输入

7.1.2光纤信道

7.2理想的单比特传输系统性能分析

7.2.1理想单比特系统

7.2.2模拟计算结果

7.3带光硬限幅器的单比特传输系统

7.3.1光硬限幅器

7.3.2光硬限幅器对系统性能的改进

7.3.3数据仿真

7.4实际单比特传输系统性能分析

7.4.1累加输出信号的概率密度函数

7.4.2实际单比特系统

7.4.3实际单比特系统性能的改进

7.4.4数据仿真

7.5多比特传输系统性能分析

7.5.1多比特传输系统模型

7.5.2I1(l*)的概率密度函数

7.5.3I1(l)的概率密度函数

7.5.4多比特传输系统性能分析

7.5.5多比特系统误码特性改进

7.5.6多比特传输系统误码特性数据仿真

7.6光PPM-CDMA系统分析

7.6.1光PPM-CDMA系统

7.6.2误码率分析

7.6.3数据结果

7.7本章小结

参考文献

第8章多用户干扰抑制

8.1减小多用户干扰的方法

8.1.1引入光硬限幅器方法

8.1.2多比特传输方法

8.1.3并行干扰抑制方法

8.1.4逐次干扰抑制方法

8.1.5混合方法

8.2并行干扰抑制方法

8.2.1采用单极性比特填充m序列的并行干扰抑制方法

8.2.2M进制双正交并行干扰抑制方法

8.2.3基于最大值判决的并行干扰抑制方法

8.3逐次干扰抑制方法(多用户检测)

8.3.1系统描述

8.3.2逐次干扰删除

8.4基于最大值判决及光硬限幅器的光码分多址并行干扰抑制方法

8.4.1理论分析

8.4.2仿真结果

8.5本章小结

参考文献

第9章总结和展望

9.1总结

9.2OCDMA前景展望

参考文献

略语、符号表

图形索引

表格索引

　　作者在全面掌握0CDMA技术领域的研究动态的基础上，运用多种现代数学理论，对该领域的关键技术和结构模型做了长期深入的研究工作，并将工作成果分析综合、总结归纳，形成了一个较为系统的OCDMA理论体系。首先，以用户地址码码字结构为主线，循序渐进，由浅入深，从素数码到正交码，从一维码到二维码，全方位展开地址码设计研究，给出了许多原创性的设计成果，并进行系统仿真，得出良好的仿真结果。其次，在编解码技术方面，详细分析了应用光纤延时线、光纤光栅等多种编解码方案，建立了从信号编码到发送、叠加、接收、检测和恢复的较为完整的数学模型，并在一维编解码原理的分析基础上，探讨了二维OCDMA系统编解码器的设计原理。最后，详细分析了由多用户干扰引起的系统误码率，讨论了多种抑制多用户干扰的技术和方法。该书具有较高的学术价值和应用价值，是光纤通信OCDMA研究领域少见的完整理论，对OCDMA技术的进一步研究有着重要作用。　　本书阐述光纤通信OCDMA系统的地址码编码理论，系统地分析和研究了单极性地址码的结构方案。第1章介绍OCDMA网络系统近年来的主要研究成果；第2章给出相关的数学工具；第3-6章阐述素数码、正交码、二维码结构方案，以及相应的编解码技术；第7、8章分析研究OCDMA系统多用户干扰抑制方法和系统性能；第9章进行总结，并对OCDMA系统的应用前景做出分析。　　本书可作为通信专业高年级本科生、研究生的参考教材，也可供光通信领域的研究人员和工程技术人员参考。