一、Application of a DPC for PMD Compensation in Environmental Perturbed Transmission System（论文文献综述）
杨婧翾[1]（2021）在《模分复用系统中轨道角动量模式传输理论分析与应用研究》文中研究表明现如今,随着信息互联网络技术创新开展的如火如荼,人工智能、高清视频、网络直播等新应用方式引发大众的广泛关注,高速移动通信互连网络的推广,信息化社会的飞速发展,光通信技术也在不断的革新,人们对通信信息容量的不断需求,网络容量的局限性越来越明显,基于轨道角动量（OAM）模式的模分复用（MDM）技术作为一种新的复用形式,为扩大信道容量、提升通信质量提供了一种新的方案。MDM系统应用的关键问题是不同通信链路对OAM模式产生的影响,包括以光纤为代表的有线信道及以自由空间为代表的无线信道,因此,需要深入研究OAM模式的传输特性。针对以上存在的问题,本论文围绕MDM通信系统中的关键技术这一主题,主要进行了两个方面的研究,一是光纤通信系统中OAM模式传输特性,深入剖析外部扰动产生的物理机理,建立了一套相对完善的处理OAM光纤应力应变及扭转效应的理论计算及仿真分析模型。并在此基础上,提出了一种新型光子晶体OAM光纤模式选择耦合器的设计方案。另一个是针对自由空间通信系统,建立了OAM涡旋电磁波空间传输模型,提出了一种自适应补偿算法用于缓解空间信道中湍流效应的影响。本论文的主要研究工作如下:（1）OAM光纤应力应变及扭转特性研究研究了 OAM光纤在应力应变和扭转效应等外部扰动下的传输特性。建立了复杂结构OAM光纤应力双折射数学理论分析模型,并以一种性能良好的环形光子晶体OAM光纤为例建立仿真分析模型,最后分析了该光纤在实际应力作用下的模场质量和传输特性,主要包括:强度、相位、偏振、限制损耗、色散、非线性系数及应力双折射等。另外,在光纤应力特性理论分析基础上,建立了复杂结构OAM光纤扭转效应理论分析模型,分析了不同强度扭转效应下,扭转OAM光纤中的模式基组成,建立了扭转OAM光纤仿真分析模型,最后分析了该扭转OAM光纤的模式组成和传输特性,并与理论计算结果进行对比分析。（2）光子晶体OAM光纤模式选择耦合器设计设计了一种新型双平行结构的光子晶体OAM光纤模式选择耦合器。首先研究了双平行结构光纤耦合器工作原理,利用模式匹配法实现矢量OAM模式的转换,设计方案中以一种高性能光子晶体OAM光纤作为基底通过侧边研磨法制作全光纤型耦合器。其次,针对耦合器的可调参数光纤间距和耦合长度进行结构参数优化设计,获得最优的模式纯度和耦合效率。最后,对该光子晶体OAM光纤模式选择耦合器性能指标进行分析,主要包括:模式纯度、耦合效率、损耗特性和工作带宽等。在C+L波段内,该耦合器可以激发三阶OAM模式,模式纯度达到52%,耦合效率可达51%,插入损耗大于-1.73dB,附加损耗小于0.175dB。（3）OAM模式空间传输特性研究根据大气湍流效应的实际情况,基于联合大气湍流模型,建立了自由空间无线通信信道中OAM电磁涡旋波传输理论模型。针对湍流信道扰动造成的波前畸变和信号串扰,提出了一种自适应补偿算法,用以缓解大气湍流效应产生的影响,实现湍流信道中传输OAM模式波前扰动的有效恢复。并且,给出了自适应补偿前后单一OAM模式和多个OAM模式复用传输的模场质量和传输性能。最后,研究了自适应补偿后,自由空间无线通信系统中的重要性能参数的变化,包括:信噪比和信道容量等,用以验证该补偿方案的有效性及可行性。
刘辉[2]（2021）在《助力机器人无线电能传输系统鲁棒性控制策略研究》文中指出助力机器人作为一种可穿戴式医学康复设备,能够有效帮助残疾人和老年人获得行走的能力,而电能供给是助力机器人技术存在的一个重要问题。现有的助力机器人电能获取普遍采用有缆供电和电池供电两种方式。一方面,这极大制约了机器人的工作范围;另一方面,电池供电导致机器人质量变大,可穿戴性差。因此,必须为助力机器人寻找一种续航时间长及获取电能灵活的供电方式——无线电能传输。然而在助力机器人无线充电时会受到外部环境的干扰,同时电路硬件参数的不确定性、负载跃变等问题将影响系统的恒压输出。由于无线电能传输是一种高阶数、多参数耦合及非线性的复杂系统。因此,本研究为提高无线电能传输系统在各类干扰因素影响下的鲁棒性问题,设计一种基于龙伯格扰动观测器的双闭环输出电压反馈预测控制方案。具体工作如下:（1）在无线电能传输技术工作原理和研究方向的基础上,简要介绍了该技术国内外研究现状。对原副边四种基本补偿和高阶补偿网络拓扑结构进行分析,建立了传输电路的数学模型,推出系统的输出功率和效率特性关系。通过对比分析,本课题选取更加符合助力机器人应用场景的LCL-S补偿结构。（2）对目前常用的无线电能传输系统提高鲁棒性的控制策略和算法进行分析和比较。针对传统控制方法不依赖于具体的控制系统的数学模型,无法达到理想的控制效果等问题,引出本课题设计基于龙伯格扰动观测技术的助力机器人无线电能传输预测控制算法。（3）通过对LCL-S型无线电能传输系统拓扑建模,设计了考虑外部扰动和参数不匹配的扩展无线电能传输简化模型。采用龙伯格观测器分别估计电压和电流回路中的集中扰动,并分别设计了电压控制器和改进的预测电流控制器,通过移相调制技术来调节系统输入脉冲,从而得到系统所需的输出量。利用Simulink软件搭建助力机器人无线电能传输系统仿真模型,分别设计了系统在启动、参考电压跃变、直流电源电压跃变和负载及电感参数跳变时的验证试验。结果表明:与传统PI控制算法对比,本课题所设计的算法在系统存在干扰情况下具有快速调节、超调更小等优点,为实际硬件试验设计提供了理论依据。（4）给出搭建助力机器人无线电能传输系统试验平台的软硬件设计过程。其中,硬件设计主要包括各个模块中所使用器件的选型、ADC电压/电流采样电路设计和信号调理电路设计等;软件设计包括系统主程序逻辑运行流程、ADC采样模块和ePWM中断服务子程序,并在CCS软件上完成程序的编写和调试。最终,对试验平台分别进行参考电压和负载电阻跃变的闭环试验,试验结果表明本课题所提算法具有较优的鲁棒性和工程使用价值。
孟金昌[3]（2021）在《基于相位漂移补偿的Φ-OTDR系统事件快速定位方法》文中提出相位敏感型光时域反射计（Phase-sensitive Optical Time Domain Reflectometer,Φ-OTDR）是一种新型全分布式光纤传感技术,能够承受较高压力,并且检测范围很广,而由于光纤的特殊性,它还能够耐腐蚀,灵敏度也特别高,自然就成为了通信等各个领域研究发展的一种重要技术。相比于其他现有的光纤传感技术,Φ-OTDR的主要优势在于能够检测更加微弱的外界振动信息,更为重要的是,我们可以通过解调光信号的幅值、相位信息以此来恢复乃至还原外界振动事件。目前在Φ-OTDR系统中我们一般使用幅值检测对振动事件进行分析,这种方法很难对事件进行定量分析。另外,Φ-OTDR系统的一些参数,如动态范围和灵敏度等,受限于激光器的线宽、脉冲以及频率稳定性等,因此激光器在Φ-OTDR系统中起到非常重要的作用,如果使用的窄线宽激光器的频率有很大的漂移,则会使所得曲线失真,这不仅会降低系统信噪比,还会降低系统感知微弱、低频事件的能力。Φ-OTDR的主要原理是通过传感光纤中的背向瑞利散射光来进行定位的,使用激光器向光纤中发射光脉冲,通过光纤中的背向瑞利散射光的传回时间并结合光速来测定空间位置,根据背向瑞利散射光的幅值和相位还可以获取和还原外界环境中的扰动信息。然而,Φ-OTDR是一种分布式传感器,探测范围越大,所需处理的信号数据量也就越大,这就造成了信号实时处理以及数据存储的困难,另外,在相干探测Φ-OTDR中,由于信号载波的存在,对数据采集卡的采样率也提出了更高的要求,更成倍增加了信号数据量和计算机处理难度。这些因素限制了Φ-OTDR光纤传感系统在工程上的应用范围。针对上述Φ-OTDR的不足之处,本文提出基于相位漂移补偿的Φ-OTDR系统事件快速定位方法,能够解调出光纤所处环境中的干扰造成的瑞利背向散射光相位变化,恢复干扰信号的幅值和相位信息,实现定量检测目标信号的强弱。通过进行频漂补偿、改进数据处理算法使得长距离Φ-OTDR系统能够应用于工程。本文具体的工作内容介绍如下:（1）本文介绍了光纤传感技术的理论基础,以及光纤中的散射在传感、通信等领域中的应用,基于瑞利散射光的理论模型分析Φ-OTDR中幅值和相位解调的依据,阐述了目前常用的几种Φ-OTDR结构以及相应的解调算法,并指出它们各自的优缺点,简要分析了影响Φ-OTDR系统性能的因素。（2）本文分析了Φ-OTDR正交解调的原理以及相位提取的方法,研究讨论了正交解调对Φ-OTDR系统空间分辨率的影响,基于实验详细说明对正交解调的相位结果进行相位解卷绕的过程,分析解卷绕结果与真实扰动信息之间存在的偏差,验证相位二次解卷绕的必要性。（3）提出了一种Φ-OTDR频率漂移的相位补偿算法,补偿由激光频率漂移引起的相位变化,减弱甚至消除了激光器的频漂对Φ-OTDR系统传感性能的影响,并提高了Φ-OTDR恢复振动事件的准确性。该算法计算量小,对计算机负荷较轻,可以实时对激光器频率漂移进行补偿。（4）提出一种Φ-OTDR系统事件快速定位方法,通过由大到小逐步定位的方法解决了Φ-OTDR光纤传感系统相位解调数据运算量大的难题。
邓雪[4]（2020）在《高精度光纤光学频率传递研究》文中研究说明近年来,随着高精度光学频率标准的飞速发展,国际上以锶原子光钟为代表的光学频率标准不确定度和稳定度已进入E-19量级,为众多科学研究领域提供了高精度测量工具,例如基本物理常数的探测,测地学,暗物质探测,卫星导航以及广义相对论验证等等。这些应用都需要对频率标准进行远程传递和比对,因此,精度高于光学频率标准信号的传递手段必不可少。光纤链路具有可靠性高、损耗小、资源丰富等优点,其光频传递精度优于传统的基于卫星的传递方法（如卫星双向比对、卫星共视）约四个量级以上,为光学频率标准的比对和应用提供了技术支撑。我国西安、北京、武汉等地的多个科学研究单位都开展了高精度光学频率标准研究,并取得了一定成果,为了比对这些光学频率标准并将其应用于科学研究领域,千公里级高精度光频传递手段和技术至关重要,目前,光纤光频传递方案主要有两种:直连传递和级联传递,本文围绕这两种传递方案展开了长距离光频传递研究:一,进行了不同长度光频直连传递研究,对限制光纤光频直连传递距离的因素进行了分析。搭建了光纤光频直连传递系统,对影响传递系统噪底的环境因素如温度起伏、声音振动进行了研究,通过采取隔声、控温措施使得系统噪底达到3E-17/s。采用通信波段参考腔超稳光源作为传递光源,首先进行了246km实地光纤光频传递,通过模拟鉴相技术对链路相位噪声进行探测,并利用声光调制器对噪声进行主动抑制,达到了噪声抑制理论极限,实现传递稳定度3E-20/2000s。然后研究了480km实地光纤直连光频传递,为了准确探测随着传递距离增加而增大的链路相位噪声,采用了动态范围可调的数字鉴相器,实现传递稳定度3.1E-20/4000s,该指标优于精度最高的光学频率标准一个量级,目前国内尚无同等长度光纤光频传递报道。最后将传递距离增加到687km,传递稳定度在100秒积分时间内达到3.9E-19,但信号衰减和链路噪声导致的信噪比恶化限制了687km传递链路长期连续运转,也限制了传递距离进一步增加。二,为了进一步增加光频传递距离、提高传递精度,研究了基于再生放大的级联传递技术。本文首次理论分析了级联传递相位噪声抑制原理,以及级联传递精度相对直连传递的优势,为级联传递精度评估提供了理论依据。光学再生通过将再生光源相位锁定到输入光相位上实现光学放大,放大增益达62d B,而放大带宽仅为几十k Hz,能够在一定范围内滤除带外噪声,提高信噪比。利用再生放大器作为中继放大进行了112km+112km实地光纤级联光频传递试验,每级链路噪声由各级发送端的锁相环控制,224km级联链路相位控制带宽是直连传递理论带宽的2倍。研究了300km+200km缠绕光纤级联光频传递,并且与直连500km缠绕光纤光频传递进行了比较,1Hz处噪声抑制范围提高了5d B,传递稳定度为直连方案的1.5倍,与理论基本符合,验证了级联传递相比直连传递在传递精度和传递距离方面的优势。三,现有高增益光学放大器如光纤布里渊放大器等为了保证连续运行需要对放大器进行自动锁定和远程控制,结构较为复杂且连续运行时间短。本文提出了一种结构简单、稳定且可长时间连续运转的中继放大技术:低噪声两级掺铒光纤放大器（EDFA）。低噪声两级EDFA通过串联两级单向EDFA获得45d B以上增益,对两级EDFA引入的相位噪声进行探测并抑制实现低噪声光学放大。经过测量,低噪声两级EDFA的相位噪声远小于参考腔超稳激光噪声,相较于再生放大器最长连续运行时间仅为几天,低噪声两级EDFA的连续锁定时间可长达几个月,因此该中继放大方案极大地提高了中继站的可靠性和鲁棒性。采用低噪声单向两级EDFA作为中继放大进行了205km+205km实地光纤级联光频传递试验,相位噪声抑制达到了理论极限,实现传递稳定度7.1E-18/2500s,与直连410km光纤光频传递进行了比较,稳定度提高1倍,该方案为我国建设千公里级高精度光纤频率传递网络提供了技术支撑。
曾小强[5]（2020）在《高精度时频基准光纤传递关键技术研究》文中研究表明时频基准传递技术在航天和测控等科学领域中有广泛的应用,利用光纤传递时频基准是一种重要的时频基准传递方式,其充分利用了光纤的低损耗、低噪声以及传输稳定的优势,从而实现高精度、高稳定度的时频基准传递。本文在现有的时频基准光纤传递技术研究的基础上,设计实现了一种高精度的时频基准光纤传递方案,并进行了测试验证。主要工作如下:第一,分析了时频基准光纤传递技术的研究现状和本文应用场景。查阅文献资料,梳理研究现状和主要技术分类,作为本文研究的基础和参考。以分布式多输入多输出（MIMO）系统中射频单元之间的时钟同步为应用场景,分析系统对时间和频率基准信号的传递精度及稳定度的要求;分析了温度对光纤中信号传输时延的影响,进而选择了单纤双向同波长的传递模式;针对传递精度和稳定度要求,分析了相位测量和补偿过程中的数据精度,以及选择恒温晶体振荡器（OCXO）及其控制数模转换器（DAC）时的主要考虑指标。第二,研究了高精度时频基准光纤传递的关键技术。详细分析了单纤双向同波长传递模式的原理,针对频率信号的正弦特点,设计了补偿系统中的混频相位差测量算法和在数字域对电信号进行相位差补偿的方法;对远地端频率信号恢复装置中的数字锁相环进行了仿真测试,为硬件实测提供调试依据;结合频率信号恢复方法,设计了将时间信号嵌入频率信号波形中的时频基准同时传递方法。第三,实现和测试验证了高精度时频基准光纤传递技术。在软件无线电平台上对传递方案中的数字信号处理流程进行实现,对关键模块的架构实现方法进行详细描述;根据设计方案搭建硬件测试平台进行实验,在10km光纤传输测试中,所处温度恒定室温（18℃）时,相位差误差不超过?5.5ps;温度以0.5℃/min从-30℃变化到+40℃时,频率信号相位差误差不超过?13ps;在自然环境温度变化下一天的测试中,频率信号秒稳定度达到7.54?10-12,千秒稳定度达到1.44?10-14。本文提出了一种高精度的时频基准光纤传递技术方案,通过理论分析、硬件实测等手段进行了验证,在时频基准传递技术的发展中具有工程借鉴意义。
朱海[6]（2018）在《基于信道状态信息的被动式人员检测方法研究》文中研究指明随着无线基础设施的广泛部署,基于无线信号的无线感知技术已经得到研究人员的广泛关注。与传统基于摄像头和红外线的感知手段相比,无线感知具有覆盖范围广、对光照条件和遮挡物不敏感、以及隐私保护等优点。其中,被动式感知技术以其无需目标用户携带任何感知设备和无需主动参与感知过程的优点,催生了一系列新型的感知应用,例如人员入侵检测、健康监测和室内定位等。被动式感知的首要感知任务是利用无线信号判断目标区域内是否有人员存在,即被动式人员检测,随后在此基础上再进行目标的行为识别和位置估计等进一步感知。然而,尽管被动式人员检测已经取得一定的研究成果,现有方案仍然存在检测场景单一、检测范围受限、检测准确性和可靠性不足等问题。针对上述问题,本文研究基于信道状态信息（Channel State Information,CSI）的被动式人员检测技术,根据检测场景和目标状态的不同,分别利用现成的商用Wi-Fi设备设计低部署成本、高鲁棒性、高准确性的人员检测方案,并在真实的日常生活环境下进行了原型系统部署验证,有助于实现被动式人员检测系统在实际场景下的大规模部署和长时间运行。此外,在上述不同的人员检测方案的研究基础上,本文进一步提出了一个自适应的统一被动式人员检测框架,可以根据应用场景和目标状态自适应地选取合适的检测方案,为普适人员检测系统的实际部署提供了一种低成本、高可靠性的可行实现。具体来说,本文完成的主要工作和创新点如下:（1）基于CSI的被动式室内动态人员检测。针对现有室内动态人员检测方案检测精度不足、检测范围受限的问题,本文提出了一种基于CSI幅度方差分布的鲁棒人员检测方案R-PMD。根据检测目标移动性引起的CSI幅度时域变化,R-PMD提取信号主成分的方差概率分布直方图作为检测特征,通过采集少量的离线数据构造无人场景下的环境特征。在此基础上,计算在线特征和离线特征之间的EMD（Earth Mover’s Distance）距离度量判断是否存在动态目标。真实场景下的实验结果验证了R-PMD的准确性和有效性。（2）基于CSI的被动式穿墙动态人员检测。针对现有穿墙人员检测方案依赖于专用设备和信号的问题,本文提出了一种基于商用Wi-Fi设备的高精度鲁棒人员检测方案R-TTWD。利用目标移动导致的信号频域上不同子载波CSI幅度变化相关性,R-TTWD提取CSI频域相关矩阵特征向量的一阶差分均值作为检测特征。在此基础上,R-TTWD只需要采集少量离线数据训练出相应的支持向量机分类器,随后在线检测阶段根据训练好的分类界面判断是否存在动态目标。在多个真实场景下的大量实验表明,R-TTWD不仅能够取得较好的检测准确率和时间鲁棒性,还具备一定的应用场景通用性。（3）基于CSI的被动式室内静态人员检测。针对现有人员检测方案依赖于检测目标移动性的问题,本文进一步提出了一种基于呼吸速率估计的静态人员检测方案R-PSHD。根据静态人员呼吸活动引起的信号周期性变化,R-PSHD利用CSI的相位时域变化进行静态人员检测。为了滤除商用设备CSI相位信息中的随机成分,R-PSHD首先计算不同天线的相位差信息作为有效信号。在此基础上,利用包括子载波选取在内的一系列信号处理方法实现呼吸速率的准确估计,并根据估计结果判断是否存在静态目标。真实场景下的实验结果表明,R-PSHD可以有效提高静态人员检测系统的检测距离和检测可靠性。
李沛轩[7]（2020）在《微波光子信号频谱动态调控关键技术研究》文中指出微波光子学利用光子技术实现微波信号的产生、传输、处理和控制,具有宽带、高速、低损耗、抗电磁干扰、频率响应平坦和并行处理能力强等方面的优点,因此近年来受到了广泛的关注与研究。而微波光子信号频谱调控是指对微波光子系统输出的信号实现频谱相关的处理功能,其所涉及的频谱滤波、频率变换、频域失真补偿、信号产生和相位控制等关键技术是保障现代通信、电子战、雷达、遥感探测等微波应用系统有效运行的基础关键。随着5G/B5G/6G移动通信系统和军用一体化电子系统等新一代微波系统不断地朝着高频段、大带宽、多制式、多频段和可动态重构方向快速演进,满足动态场景需求的宽带微波光子信号频谱调控技术成为了微波光子学领域的研究热点和难点。本文重点围绕频谱滤波、频率变换以及频域失真补偿这三类微波光子信号频谱调控关键技术,以动态场景应用需求为导向,基于理论分析和实验验证展开了如下研究:首先从可调谐微波光子滤波器（MPF）的性能参数优化和功能拓展两个方面进行了动态可重构微波光子频谱滤波的研究;其次,针对变频转换效率低和带内镜像干扰等关键问题,进行了宽带级联型微波光子混频结构的性能优化研究;然后,针对频谱失真这一微波光子系统普遍存在的共性问题,着力于典型的宽带多频段微波光子系统“子载波复用（SCM）光载无线（Ro F）系统”,重点研究了光纤色散效应导致的频率选择性功率衰落（简称为“色散衰落”）和三阶交调失真（IMD3）这两种微波光子信号频谱失真的动态补偿问题;最后,进行了高性能可重构微波光子射频前端研究,探索了所研究的三类调控技术的综合应用。在动态可重构微波光子频谱滤波的研究中,针对可调谐MPF的性能参数优化,论文基于偏振调制到强度调制转换的原理,结合两级受激布里渊散射（SBS）结构,实现了高带外抑制比性能的可调谐MPF;基于高速电控光波长切换及多相移光纤光栅提出了一种快速调谐的平顶单带通MPF的实现方案。针对MPF的功能拓展,采用多次切割宽带光源的方法实现了双频带独立可调谐的MPF;通过对微波调制边带在两个正交偏振维度上的幅度和相位调控,实现了具有同步带通和带阻滤波功能的多功能可调谐MPF。在级联型微波光子混频器系统的性能优化研究中,论文应用偏振调制技术,通过抑制光载波和光子学方法产生的相位正交I/Q中频信号,实现了变频转换效率的提升和镜像干扰的抑制。在SCM Ro F系统的信号频谱失真动态补偿研究中,论文引入了光独立边带调制技术以实现与系统传输距离和带宽无关的色散衰落补偿;提出了一种非迭代数字盲线性化算法进行IMD3的自适应动态补偿。最后,论文基于频谱切割宽带光源（BOS）、双驱马赫曾德尔调制器（DDMZM）、色散介质和数字后处理方法,构建了高性能可重构微波光子射频前端系统。论文的主要研究成果如下:第一、实现了一种高带外抑制比性能的可调谐MPF。经实验验证,该MPF具有超高的处理精度（7.7 MHz）和高达80 d B的带外抑制比。而且,通过泵浦光的频率控制,在保证高带外抑制比性能的同时,可实现中心频率的连续调谐,调谐范围为2.1 GHz到6.1 GHz。此外,实验展示了一种具备单带通平顶滤波响应的任意多通道快速调谐MPF。在实验中,该MPF的滤波响应矩形系数为2.27,且中心频率的调谐速度可达1.73ns。该MPF还具备高达41 d B的带外抑制比和在12 GHz工作范围内任意多个通道之间快速切换的功能。（第三章）第二、通过差分群时延干涉仪和马赫曾德尔干涉仪进行BOS的多次频谱切割,实现了一种面向双工器应用的双频带独立可调谐MPF。两个独立信道的中心频率可在0到6 GHz以及0到17 GHz之间独立调谐,信道间的隔离度超过44 d B。基于偏振复用MZM（PDM-MZM）和光纤SBS效应,实现了可同时提供频域通道选择（带通滤波）、带外干扰抑制（带阻滤波）和互补滤波输出（同步的带通和带阻滤波）等功能的多功能可调谐MPF。在实验中,该MPF具有高频率处理精度（～20 MHz）、高噪声信号抑制比（带通滤波:>35 d B;带阻滤波>51 d B）以及宽带可调谐（3到15 GHz）等特性。（第三章）第三、级联两个偏振调制器,在不需要光滤波的情况下实现了光载波的有效抑制,解决了低频段射频信号受限的问题,实现了宽谱覆盖的高转换效率微波光子混频系统。在2到15 GHz的输入信号频率测量范围内,该系统的变频转换效率相较于级联MZM结构提高了20 d B。级联相位调制器和偏振调制器,利用偏振调制器、单边带调制和两路光检偏器的组合,产生了两路相位正交的I/Q中频信号,借助于实时模拟电处理和离线数字处理分别实现了45 d B和60 d B的镜像抑制比。（第四章）第四、基于光独立边带调制,结合提出的无频谱保护间隔SCM信道频率分配方案,实验成功地验证了一个具有45个500 MHz带宽4QAM-OFDM SCM信道的Ro F系统,在15 GHz左右的电器件带宽条件下,实现了总带宽为22.5 GHz的SCM信号在50 km标准单模光纤（SSMF）链路中的传输。基于非迭代盲线性化算法和单端口驱动的双驱MZM的调制啁啾控制,实现了SCM Ro F系统的色散衰落和IMD3的灵活、自适应补偿,最终通过实验成功地验证了不同数目的500 MHz带宽64-QAM OFDM SCM信道（1、5、9、12）在不同长度SSMF（20 km、50 km和100 km）中的传输可行性。（第五章）第五、实现了一种具备信号频谱失真补偿功能的高性能可重构微波光子射频前端。实验结果表明,该系统具有可重构带通滤波、宽带微波光子混频和中频带通滤波等功能。DDMZM的偏压控制可实现色散衰落的补偿,获得0到15 GHz的滤波和中频响应调谐范围。该系统借助数字非迭代盲线性化算法有效地抑制了IMD3干扰,在滤波和混频两种功能模式下,系统的无杂散动态范围可分别由87.6 d B·Hz2/3和81 d B·Hz2/3改善为112 d B·Hz4/5和103.7 d B·Hz4/5。（第六章）综上所述,本论文针对动态场景下的微波光子信号频谱调控这一问题,围绕频谱滤波、频率变换和频域失真补偿这三类关键技术展开了研究。论文针对动态可重构微波光子频谱滤波,提出了多种MPF方案,进行了可调谐MPF的性能优化和功能拓展;设计了两种微波光子混频结构,有效地提升和抑制了宽带级联型微波光子混频系统的变频转换效率和镜像干扰;引入了独立边带调制,在解决色散衰落问题地同时,提升了SCM Ro F系统的带宽效率;提出了一种非迭代盲线性化算法,满足了动态场景下的IMD3自适应补偿需求并节省了系统开销和降低了处理时延;进行了上述三类调控技术的综合应用探索,设计了一种高性能可重构微波光子射频前端。
吴志超[8]（2019）在《光纤激光器研制及其在全光调制信号分析仪中的应用》文中研究说明随着光通信传输容量的飞速提升,尤其是5G通信技术即将全面商用,传统信号监测方案由于电子器件宽带和开关弛豫振荡的限制,已经无法满足大容量高带宽复杂调制格式光信号的监测需求。线性全光采样技术对光信号速率透明,可以测量获得光信号包括幅度、相位、偏振等全场信息,精度高,成本低,因此受到科研人员的广泛关注。采样脉冲光源作为线性全光采样系统中的核心关键,对高速光信号的波长测量范围和调制信号分析精度起决定性作用。因此,研究低时间抖动、高重复频率、窄脉宽、宽光谱的采样脉冲光源是高速全光调制信号分析仪开发的核心技术。本论文在国家重大科学仪器设备开发专项《宽带高速光电信号分析仪设备开发》支持下,基于锁模光纤激光器相关理论,从三个方面研究采样脉冲光源的实现方案,即标矢量偏振特性、波长可调谐特性、输出脉冲稳定性,设计出适用于全光高速调制信号分析仪的飞秒脉冲光纤激光器,并研制开发出工程样机,完成功能和可靠性第三方测试,最后对商用100G偏振复用正交相移调制（PDM-QPSK）信号开展现场对比测试。论文主要创新点包括:（1）研究光纤激光器中孤子脉冲的标矢量特性,在传统基于非线性偏振旋转（NPR）效应的锁模光纤激光器中,通过调控腔内局部双折射强度,使用拍长为5cm的高双折射掺铒光纤（EDF）,在偏振受限的光纤谐振腔中激发出弱矢量孤子,通过腔外全光纤偏振解析模块证实矢量孤子产生,标量和矢量孤子可以在腔内实现相互转化。（2）设计了一台腔内具有弱偏振限制条件的光纤激光器,并加入碳钠米管（CNT）辅助锁模,实现NPR和CNT两种锁模机制的切换。当NPR效应主导锁模时,输出为矢量孤子,当CNT主导锁模时,输出为标量孤子。从而实现了在同一光纤激光器中标量和矢量孤子可切换输出。（3）基于半导体可饱和吸收镜（SESAM）实现锁模,辅助以非线性双折射滤波效应,设计并搭建了一台耗散孤子锁模光纤激光器,可同时实现波长可调谐和多波长两种脉冲输出状态。腔内不需要额外增加滤波器件,仅通过调节腔内线性双折射,耗散孤子波长可在7 nm范围内连续可调,且光谱始终保持稳定。亦可以得到波长间隔为9 nm的双波长和三波长耗散孤子输出,各波长通道信号强度相同。（4）研究孤子脉冲光纤激光器的稳定性与可靠性。设计并搭建了一台结构简单紧凑的全保偏飞秒光纤激光器,通过将多段保偏光纤旋转特定角度进行熔接的方法,在光纤谐振腔的熔点位置发生偏振演化,从而引入NPR效应,实现正色散区耗散孤子锁模脉冲输出,光谱谱宽达到20 nm,脉冲重复频率为24.5 MHz,经腔外压缩脉宽达到260fs,激光器在长时间内显示出极好的环境稳定性。（5）基于自研的宽谱飞秒脉冲采样光源,研发全光调制信号分析仪工程样机,完成商用100G信号的波形分析、速率和眼图等现场测试。对于1550 nm-1570 nm范围内50个波长信道的128 Gbps偏振复用正交相移调制（PDM-QPSK）信号,与Agilent公司商用调制信号分析仪（N4391A）开展对比测试,证明工程样机可获得与商用仪器性能相同的时域参数分析结果,工程样机的眼图由于克服电子瓶颈,上升/下降沿更陡峭,但由于全光采样的欠采样特性,星座图不如商用仪器的星座图密集。
王骋[9]（2019）在《光网络物理层安全的关键技术研究》文中认为光纤因其介质封闭绝缘、向外辐射电磁信号少以及抗电磁干扰能力强的特点,曾经被认为是具有较高安全性的。但是随着各种窃听技术和设备的进步与发展,以及近年来针对光网络遭到窃听和破坏的事件越来越多,光网络具有先天安全性的成见也被逐步地打破。而物理层作为整个OSI模型的最底层,能为整个光网络提供不可替代、权重很高的安全性保证。所以,研究光网络的物理层安全具有重要的意义。总体来说,光网络物理层的防窃听技术可以分为传统的数字加密、全光隐写、混沌通信和量子通信等。本文主要围绕全光隐写技术和激光混沌保密通信技术展开研究,主要的研究工作和创新点包括以下内容:（1）针对现有的全光隐写技术在频域上的隐藏效果较差的问题,提出并仿真验证了一种以ASE噪声作为载波的波长编码、相位调制全光隐藏通信方法。经过调制的秘密信号无论是在时域上还是在频域上都能隐藏在公共信道和系统固有的环境噪声中。同时,波长选择开关（WSS）的波长分配码字和对应光纤延迟线的长度构成二维密钥,极大地提升了密钥空间的容量。即使ASE的载波功率高达-3.2dBm,也只会给公共信道在BER =1 × 10-9的条件下带来0.48dB的功率补偿。经过计算表明:在窃听者不知道波长分配码字的条件下,即使能正确匹配发送端对应支路光纤延迟线引入的光程差,也只有低于0.02的概率能探测到秘密信号,验证了该方法能从“加密”和“隐写”两个维度保证秘密信号的传输安全。（2）针对传统的光电反馈混沌保密通信系统中延迟线的时延参量容易获取、密钥空间维度较低的安全性缺陷,提出了一种基于双延迟干涉支路非线性耦合的光电反馈相位混沌模型。该模型通过多次“不可逆非线性转换”降低了产生的加密混沌信号的时域相关性,达到隐藏时延参量的目的。当设置两条干涉支路的时延不相等、马赫增德尔干涉仪（MZI）的干涉时延差异率大于0.1时,只需要每个反馈增益系数满足βi>4.2,时延参量就能构成二维密钥空间,密钥空间容量得到了较大地提升。（3）针对现在大规模商用的100Gbps传输系统的标准调制/解调方式——DP-QPSK调制/相干解调系统设计了混沌相位加密、解密方法。该加密方法以系统的时延参量作为密钥。只要各链路的反馈增益系数满足βi>4.0的条件,就能实现密钥的完全隐藏。同时,通过星座图分析了收发端反馈增益系数的失谐对解调性能的影响,即使收发端反馈增益系数的失谐比例达到5%,只要双方系统对应延迟线的时延参量相匹配,两个偏振支路的解调信号误符率仍然都低于FEC的阈值（10-3）,从而证明了该混沌加/解密系统对外界环境表现出较好的鲁棒性。
丁禹阳[10]（2018）在《量子密钥分配实用化研究》文中研究表明数千年来,国家以及军队元首依靠着高效的信息传递统治他们的国家和军队,同时为了防止相关通信内容落入敌手,多种保密手段应运而生。而随着信息时代的到来,保密通信的应用也逐渐涉及到我们生活的方方面面,变得尤为重要。现今的通用密码体系大致分为两种:对称密码体系以及非对称密码体系。对于前者来说,如何在通信双方分享相同的密钥而不被第三方知晓是其中的重点,也就是密钥安全即通信安全。而对于后者来说,其安全性在于其数学模型的计算复杂度,通过证明一个数学问题的逆向计算足够复杂,以至于其计算消耗时间远大于加密信息使用寿命,从而保证通信安全。但随着量子计算时代的到来,计算水平大幅提高,其安全性面临着前所未有的挑战。量子密码技术是量子力学和密码学结合的交叉技术,其安全性由量子力学的基本原理而不是任何的计算复杂度保证。利用该技术,通信双方密钥传输的过程中的任何第三方窃听行为都会被感知,再结合已被证明安全的“一次一密”加密方式,达到可证明的绝对安全。由于其突出的安全特性,量子密码技术成为量子计算时代最有前景的保密通信方式之一。本文主要总结了作者在博士期间有关量子密钥分配技术实用化的相关研究以及成果,主要包括及以下几个方面:1,光纤由于其稳定性,易拓展性,低损耗等特性成为量子密钥分配系统的典型信道之一。但对于大多数量子密钥分配系统,由于光纤双折射效应导致的偏振变化会引起误码率增高,从而降低系统效率。对于外场光纤来说,由于其所处环境复杂,双折射的影响会更加严重。因此我们对一个量子广域网络以及一条架空光缆进行实地测量,利用我们提出的高效的分析方法,对测量结果进行了详细的分析总结。其结果可作为量子密钥分配系统在实地光纤网络中工作时的重要参考。2,对于偏振敏感的量子密钥分配系统来说,信道中的偏振变化会导致误码率增高,降低系统效率。故一个高效的偏振稳定系统显得尤为重要。我们提出了一种高效简便的偏振坐标系补偿方法,在无需外部参考光的情况下,只利用量子密钥分配系统运行过程中产生的冗余信息,结合挤压型偏振控制器,对信道中偏振变化进行了高效的补偿,并通过实验验证了其可行性。3,与字符,文字信息不同,图像,视屏等多媒体信息是一类稀疏性较高的信息,若直接利用量子密钥分配技术以及一次一密对其进行加密,那么由于量子密钥分配系统较低的成码率,会导致传输带宽不足的问题。我们结合压缩感知方法,提出了一种高带宽多媒体信息安全传输的方法。利用该方法,一方面降低了对于单位多媒体信息加密时所消耗的密钥,同时保证了保密通信的计算安全性。另一方面,根据信道误码水平,可以适当降低错误校验和保密放大强度,从而提高量子密钥分配系统的可用密钥生成率。我们通过实验验证了该方法的有效性。
二、Application of a DPC for PMD Compensation in Environmental Perturbed Transmission System（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Application of a DPC for PMD Compensation in Environmental Perturbed Transmission System（论文提纲范文）
（1）模分复用系统中轨道角动量模式传输理论分析与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光通信的研究现状与发展趋势 |
| 1.2 OAM光纤通信研究进展 |
| 1.2.1 OAM光纤及光纤特性研究进展 |
| 1.2.2 OAM光纤耦合器研究进展 |
| 1.3 OAM空间通信研究进展 |
| 1.3.1 OAM空间光通信研究现状 |
| 1.3.2 OAM空间无线通信研究现状 |
| 1.4 论文研究内容与创新点 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于OAM模式通信的基础理论 |
| 2.1 OAM模式基本理论 |
| 2.1.1 矢量亥姆霍兹方程 |
| 2.1.2 矢量OAM模式求解 |
| 2.2 矢量模式耦合器原理及数值分析方法 |
| 2.2.1 双平行光纤耦合器原理 |
| 2.2.2 数值分析方法 |
| 2.3 自由空间信道基本理论 |
| 2.3.1 大气湍流理论 |
| 2.3.2 大气湍流谱模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 OAM光纤应变特性研究 |
| 3.1 OAM光纤应变特性研究背景 |
| 3.2 环形光子晶体OAM光纤应力特性 |
| 3.2.1 理论分析模型 |
| 3.2.2 光子晶体OAM光纤仿真分析模型 |
| 3.2.3 光子晶体OAM光纤应力特性分析 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 环形光子晶体OAM光纤扭转特性 |
| 3.3.1 理论分析模型 |
| 3.3.2 光子晶体OAM光纤仿真分析模型 |
| 3.3.3 光子晶体OAM光纤扭转特性分析 |
| 3.3.4 小结 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 光子晶体OAM光纤模式选择耦合器设计 |
| 4.1 光子晶体OAM光纤耦合器研究背景 |
| 4.2 光子晶体OAM光纤模式选择耦合器结构设计 |
| 4.2.1 OAM模式耦合器结构与设计原理 |
| 4.2.2 OAM模式耦合器参数设计与优化 |
| 4.3 光子晶体OAM光纤模式选择耦合器特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 OAM模式空间传输特性研究 |
| 5.1 无线通信中OAM模式传输特性研究背景 |
| 5.2 自由空间无线通信信道建模 |
| 5.3 无线通信信道自适应补偿算法 |
| 5.4 OAM模式空间传输特性 |
| 5.4.1 单一OAM模式传输特性 |
| 5.4.2 复用OAM模式传输特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 缩略词对照表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（2）助力机器人无线电能传输系统鲁棒性控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 无线电能传输技术概述及分类 |
| 1.3 无线电能传输技术研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 2 助力机器人无线电能传输原理与补偿拓扑结构分析 |
| 2.1 助力机器人磁谐振式无线电能传输系统 |
| 2.2 谐振补偿拓扑分析 |
| 2.2.1 松耦合变压器建模 |
| 2.2.2 基本补偿网络电路分析 |
| 2.2.3 输出特性分析 |
| 2.2.4 基本补偿拓扑的频率分裂现象 |
| 2.3 高阶补偿网络分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 无线电能传输系统控制策略的研究 |
| 3.1 无线电能传输系统的输出电压调制技术 |
| 3.1.1 DC-DC变换器调节技术 |
| 3.1.2 脉冲密度调节技术 |
| 3.1.3 移相调制技术 |
| 3.2 无线电能传输系统控制算法的分析 |
| 3.2.1 PID控制算法 |
| 3.2.2 Bang-Bang控制算法 |
| 3.2.3 滑模控制算法 |
| 3.3 本章小节 |
| 4 基于龙伯格扰动观测技术的无线电能传输预测控制方法 |
| 4.1 龙伯格状态观测器原理 |
| 4.2 模型预测控制算法原理 |
| 4.3 基于扰动的无线电能传输扩展数学模型 |
| 4.4 龙伯格扰动观测器技术的无线电能传输双闭环预测控制系统 |
| 4.4.1 电压环龙伯格扰动观测器预测控制设计 |
| 4.4.2 电流环龙伯格扰动观测器预测控制设计 |
| 4.5 系统仿真结果分析 |
| 4.5.1 系统参数和仿真模型 |
| 4.5.2 鲁棒性能分析 |
| 4.6 本章小节 |
| 5 助力机器人无线电能传输系统设计及实物试验 |
| 5.1 系统设计方案 |
| 5.2 系统硬件设计 |
| 5.2.1 直流电源模块 |
| 5.2.2 全桥逆变模块 |
| 5.2.3 DSP控制电路设计 |
| 5.2.4 谐振线圈设计 |
| 5.2.5 整流滤波电路设计 |
| 5.2.6 直流电压采样电路设计 |
| 5.2.7 电流采样电路设计 |
| 5.2.8 可变负载模块 |
| 5.3 系统软件设计 |
| 5.4 试验验证及分析 |
| 5.4.1 试验平台和参数 |
| 5.4.2 开环试验结果分析 |
| 5.4.3 参考电压跃变闭环控制试验结果分析 |
| 5.4.4 负载电阻跃变闭环控制试验结果分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及专利 |
（3）基于相位漂移补偿的Φ-OTDR系统事件快速定位方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 光纤传感技术概述 |
| 1.2 光纤中的散射在光时域反射技术中的应用 |
| 1.2.1 光时域反射技术中的拉曼散射 |
| 1.2.2 光时域反射技术中的布里渊散射 |
| 1.2.3 光时域反射技术中的瑞利散射 |
| 1.3 相位敏感光时域反射技术的研究现状 |
| 1.4 本课题的研究意义和主要研究内容 |
| 1.4.1 本课题的研究意义 |
| 1.4.2 本课题的主要研究内容 |
| 2 长距离Φ-OTDR分布式光纤传感系统 |
| 2.1 光纤中的瑞利散射 |
| 2.2 Φ-OTDR系统传感原理 |
| 2.3 主要性能参数 |
| 2.3.1 空间分辨率 |
| 2.3.2 传感距离 |
| 2.3.3 灵敏度 |
| 2.3.4 信噪比 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 Φ-OTDR系统的相位解调方法 |
| 3.1 信号处理方法 |
| 3.1.1 希尔伯特变换 |
| 3.1.2 数字相干IQ解调算法 |
| 3.1.3 基于3*3耦合器解调相位 |
| 3.2 激光器稳频技术 |
| 3.2.1 激光器稳频技术原理 |
| 3.2.2 影响激光器频率稳定的因素 |
| 3.2.3 激光器稳频方法 |
| 3.3 频漂补偿算法 |
| 3.3.1 解缠绕算法 |
| 3.3.2 激光器频漂补偿算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 长距离Φ-OTDR系统事件快速定位方法 |
| 4.1 解调技术的研究 |
| 4.2 快速定位算法设计 |
| 4.3 实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 主要研究成果及创新点 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读硕士学位期间参与的项目和发表的论文 |
| 附录2 主要英文缩写语对照表 |
（4）高精度光纤光学频率传递研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光纤光频传递的研究进展 |
| 1.3 本文主要内容及结构 |
| 第2章 光纤光学频率传递基本理论 |
| 2.1 光纤链路 |
| 2.1.1 光纤损耗 |
| 2.1.2 环境扰动 |
| 2.1.3 色散 |
| 2.1.4 偏振模色散 |
| 2.2 光纤相位噪声抑制原理 |
| 2.3 光纤光频传递精度评估方法 |
| 2.3.1 相位噪声类型 |
| 2.3.2 相位噪声测量 |
| 2.3.3 频率计数模式 |
| 2.3.4 ADEV和 mod-ADEV |
| 2.3.5 相位噪声和ADEV的关系 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光纤光学频率直连传递研究 |
| 3.1 直连传递实验装置 |
| 3.2 传递装置噪底 |
| 3.2.1 传递系统噪底测量 |
| 3.2.2 光纤干涉仪不对称光路优化 |
| 3.3 100Hz窄线宽光载波光频传递 |
| 3.3.1 不同光纤链路噪声 |
| 3.3.2 180km实地光纤光频传递 |
| 3.4 0.21 Hz窄线宽光载波光频传递 |
| 3.4.1 246km实地光纤直连光频传递 |
| 3.4.2 480km实地光纤直连光频传递 |
| 3.4.3 687km实地光纤直连光频传递 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于再生放大的光频级联传递研究 |
| 4.1 级联传递方案噪声抑制原理及理论分析 |
| 4.2 光学再生放大技术 |
| 4.2.1 再生放大装置 |
| 4.2.2 再生放大噪底 |
| 4.3 224km级联传递 |
| 4.3.1 传递装置 |
| 4.3.2 链路相位噪声 |
| 4.3.3 传递稳定度 |
| 4.4 500km级联传递 |
| 4.4.1 传递装置 |
| 4.4.2 链路相位噪声 |
| 4.4.3 传递稳定度 |
| 4.4.4 与500km直连传递对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于低噪声两级EDFA的光频级联传递研究 |
| 5.1 低噪声两级EDFA装置 |
| 5.2 低噪声两级EDFA噪底 |
| 5.3 410km实地光纤级联传递 |
| 5.3.1 传递装置 |
| 5.3.2 链路相位噪声 |
| 5.3.3 传递稳定度 |
| 5.4 2000km光纤级联传递方案 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 本论文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 附录 |
| 附录 A 1550nm超稳激光器 |
| 附录 B 简称表 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）高精度时频基准光纤传递关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究工作与贡献 |
| 1.3 论文结构与安排 |
| 第二章 时频基准光纤传递技术研究现状 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 时频基准传递技术概述 |
| 2.2.1 卫星时频传递 |
| 2.2.2 自由空间激光时频传递 |
| 2.2.3 光纤时频传递 |
| 2.3 时频基准光纤传递关键技术 |
| 2.3.1 时间基准传递 |
| 2.3.2 频率基准传递 |
| 2.3.3 时频同时传递 |
| 2.4 典型的时频基准光纤传递方案 |
| 2.4.1 有源射频锁相传递方案 |
| 2.4.2 采用电延迟线芯片的传递方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高精度时频基准光纤传递方案与关键技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 时频基准传递需求分析 |
| 3.2.1 应用场景需求与分析 |
| 3.2.2 传递性能需求与分析 |
| 3.3 高精度时频基准光纤传递方案 |
| 3.3.1 本地端传递方案 |
| 3.3.2 远地端传递方案 |
| 3.4 高精度时频基准光纤传递关键技术 |
| 3.4.1 频率信号相位对齐 |
| 3.4.2 远地端频率信号恢复 |
| 3.4.3 秒脉冲信号对齐 |
| 3.4.4 时频同时传递 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高精度时频基准光纤传递技术实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 本地端功能实现 |
| 4.2.1 相位差测量 |
| 4.2.2 相位调整 |
| 4.2.3 秒脉冲嵌入 |
| 4.2.4 秒脉冲检测 |
| 4.2.5 秒脉冲传输时间测量 |
| 4.2.6 秒脉冲延时 |
| 4.3 远地端功能实现 |
| 4.3.1 数字锁相环 |
| 4.3.2 秒脉冲对齐 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高精度时频基准光纤传递技术实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验验证硬件平台搭建 |
| 5.3 系统基本功能测试 |
| 5.3.1 评判指标与测试方法 |
| 5.3.2 频率传递性能测试 |
| 5.3.3 时间传递性能测试 |
| 5.4 温度稳定性实验 |
| 5.4.1 变温试验箱温度测试 |
| 5.4.2 自然环境温度测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 本文工作总结和主要贡献 |
| 6.2 下一步工作建议和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（6）基于信道状态信息的被动式人员检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究问题与现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 研究内容和主要贡献 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第二章 基于信道状态信息的感知技术研究现状 |
| 2.1 基础知识 |
| 2.1.1 正交频分复用OFDM |
| 2.1.2 接收信号强度指示RSSI和信道状态信息CSI |
| 2.1.3 多输入多输出MIMO |
| 2.2 相关研究现状 |
| 2.2.1 基于CSI的主动式感知 |
| 2.2.2 基于CSI的被动式感知 |
| 2.3 无线感知中的人员检测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于CSI的被动式室内动态人员检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 室内动态人员检测方法概述 |
| 3.2.1 实验现象 |
| 3.2.2 R-PMD方法架构 |
| 3.3 R-PMD实现细节 |
| 3.3.1 CSI幅度预处理 |
| 3.3.2 基于方差的特征提取 |
| 3.3.3 异常检测 |
| 3.4 实验验证与性能评估 |
| 3.4.1 实验设置 |
| 3.4.2 性能评估 |
| 3.5 讨论与展望 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于CSI的被动式穿墙动态人员检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 穿墙动态人员检测方法概述 |
| 4.2.1 CSI幅度和相位分析 |
| 4.2.2 R-TTWD方法架构 |
| 4.3 R-TTWD实现细节 |
| 4.3.1 CSI幅度预处理 |
| 4.3.2 基于相关性的穿墙动态人员检测 |
| 4.3.3 多天线增强 |
| 4.4 实验验证与性能评估 |
| 4.4.1 实验设置 |
| 4.4.2 性能评估 |
| 4.5 讨论与展望 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于CSI的被动式室内静态人员检测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 室内静态人员检测方法概述 |
| 5.3 R-PSHD实现细节 |
| 5.3.1 CSI相位预处理 |
| 5.3.2 特征提取 |
| 5.4 实验验证与性能评估 |
| 5.4.1 实验设置 |
| 5.4.2 性能评估 |
| 5.5 讨论与展望 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 图表清单 |
| 附录2 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 附录3 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（7）微波光子信号频谱动态调控关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.2 微波光子信号频谱调控技术研究现状 |
| 1.2.1 微波光子滤波技术 |
| 1.2.2 微波光子混频技术 |
| 1.2.3 微波光子信号频谱失真补偿技术 |
| 1.3 论文的主要工作及结构 |
| 第2章 微波光子信号频谱调控的基本原理与技术 |
| 2.1 微波光子信号频谱调控基础技术 |
| 2.1.1 电光调制技术 |
| 2.1.2 基于光纤光学的光域信号处理技术 |
| 2.1.3 光电探测技术 |
| 2.2 典型微波光子信号频谱调控系统的功能实现原理 |
| 2.2.1 级联EOM架构微波光子混频原理 |
| 2.2.2 多光源架构微波光子滤波原理 |
| 2.3 典型微波光子信号频谱失真与原理 |
| 2.3.1 色散致频率选择性衰落 |
| 2.3.2 非线性频谱失真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 动态可重构微波光子频谱滤波研究 |
| 3.1 滤波性能参数优化 |
| 3.1.1 高带外抑制比的可调谐微波光子滤波器 |
| 3.1.2 多通道快速调谐的平顶单带通微波光子滤波器 |
| 3.2 滤波功能拓展 |
| 3.2.1 同步带通和带阻滤波的可调谐微波光子滤波器 |
| 3.2.2 双频带独立可调谐的微波光子滤波器 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 宽带级联型微波光子混频系统的性能优化研究 |
| 4.1 宽谱覆盖高转换效率微波光子混频器 |
| 4.1.1 方案设计与无光滤波条件下光载波抑制原理 |
| 4.1.2 高转换效率混频实验与结果分析 |
| 4.2 高镜像抑制比微波光子混频器 |
| 4.2.1 方案设计与镜像干扰抑制原理 |
| 4.2.2 高镜像抑制比混频实验与结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 宽带RoF系统的频谱失真动态补偿研究 |
| 5.1 基于光独立边带调制的宽带SCMRo F系统 |
| 5.1.1 光ISB调制SCM Ro F系统架构和信道频率分配方案 |
| 5.1.2 光ISB调制SCM Ro F系统传输性能实验 |
| 5.2 带通SCMRo F系统的非线性失真与色散衰落补偿 |
| 5.2.1 系统架构设计以及色散衰落和IMD3补偿原理 |
| 5.2.2 色散衰落和IMD3补偿实验与系统性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 高性能可重构微波光子射频前端研究 |
| 6.1 微波光子射频前端的方案架构设计 |
| 6.2 可重构信号处理功能实验验证 |
| 6.2.1 微波光子带通滤波 |
| 6.2.2 微波光子混频和中频带通滤波 |
| 6.3 频谱失真补偿功能实验验证 |
| 6.3.1 滤波模式频谱失真补偿 |
| 6.3.2 混频模式频谱失真补偿 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文及科研成果 |
（8）光纤激光器研制及其在全光调制信号分析仪中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 全光采样研究概况 |
| 1.3 采样脉冲光源发展现状 |
| 1.4 论文内容和结构 |
| 2 超短脉冲光纤激光器研究 |
| 2.1 发展现状 |
| 2.2 锁模技术 |
| 2.3 孤子脉冲 |
| 2.4 矢量孤子 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 光纤激光器中标矢量孤子演化特性 |
| 3.1 孤子的偏振特性 |
| 3.2 标矢量混合输出光纤激光器 |
| 3.3 标矢量可切换输出光纤激光器 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 波长可调谐孤子光纤激光器 |
| 4.1 发展现状 |
| 4.2 关键技术 |
| 4.3 光纤激光器结构 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 孤子光纤激光器稳定性 |
| 5.1 全保偏锁模方法 |
| 5.2 全保偏锁模光纤激光器设计 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全光调制信号分析仪 |
| 6.1 高速光电信号分析仪发展现状 |
| 6.2 采样脉冲激光器 |
| 6.3 宽带线性全光采样原理 |
| 6.4 宽谱128Gbps PDM-QPSK光信号实时测量 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 攻读博士学位期间取得成果目录 |
| 附录 2 英文缩写词中文翻译 |
（9）光网络物理层安全的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 光网络安全隐患概述 |
| 1.2.1 非法窃听 |
| 1.2.2 蓄意破坏 |
| 1.3 光网络物理层的安全技术及研究现状 |
| 1.3.1 全光加密 |
| 1.3.2 全光隐写技术 |
| 1.3.3 激光混沌加密 |
| 1.3.4 密钥分发技术 |
| 1.4 本论文的主要工作和创新点 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于ASE噪声的波长编码相位调制全光隐写方法 |
| 2.1 ASE载波的相位调制、解调原理 |
| 2.1.1 ASE噪声的相干长度 |
| 2.1.2 ASE载波的相位调制原理 |
| 2.1.3 ASE相位调制信号的零差平衡检测原理 |
| 2.1.4 ASE相位调制信号的相位分集检测原理 |
| 2.2 基于ASE载波的多比特波长编码相位调制全光隐写系统 |
| 2.2.1 多比特波长编码相位调制隐藏通信的原理 |
| 2.2.2 二比特波长编码相位调制隐藏通信的具体实现方式 |
| 2.3 基于ASE载波的全光隐藏通信系统的可靠性分析 |
| 2.3.1 基于ASE载波的短距离通信系统的可靠性分析 |
| 2.3.2 基于ASE载波的长距离通信系统的可靠性分析 |
| 2.3.3 多比特波长编码相位调制隐藏通信系统的可靠性分析 |
| 2.4 多比特波长编码相位调制全光隐写系统仿真结果 |
| 2.5 基于ASE载波的全光隐写系统的安全性分析 |
| 2.5.1 互补编码强度调制系统的安全性分析 |
| 2.5.2 多比特波长编码相位调制系统的安全性分析 |
| 2.6 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于光电反馈相位混沌模型的保密通信系统的安全性增强方法 |
| 3.1 基于IKEDA方程的光电反馈混沌模型 |
| 3.1.1 基于Ikeda方程的延时非线性动态系统 |
| 3.1.2 传统的光电反馈相位混沌系统的数学模型 |
| 3.1.3 模型分析 |
| 3.2 基于双延迟干涉支路非线性耦合的光电反馈相位混沌模型 |
| 3.3 系统数值仿真结果与分析 |
| 3.3.1 模型动态特性和混沌信号复杂度分析 |
| 3.3.2 模型安全性分析 |
| 3.4 模型在保密通信中的应用 |
| 3.4.1 基于双延迟干涉支路非线性耦合的相位混沌模型的保密通信系统. |
| 3.4.2 收发端系统参量的失配对混沌同步的影响 |
| 3.4.3 收发端系统参量的失配对解调性能的影响 |
| 3.4.4 密钥空间的扩展 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 一种针对DP-QPSK信号的光电反馈相位混沌加密方法 |
| 4.1 DP-QPSK调制/相干检测系统简介 |
| 4.1.1 DP-QPSK信号的调制系统 |
| 4.1.2 DP-QPSK信号的相干检测解调 |
| 4.2 DP-QPSK信号的混沌相位加密方法及仿真结果 |
| 4.2.1 DP-QPSK信号的混沌相位加密方法原理及数学模型 |
| 4.2.2 混沌加密系统的仿真结果与分析 |
| 4.3 对应的混沌相位解密方法及仿真结果分析 |
| 4.3.1 解密系统结构及数学模型 |
| 4.3.2 混沌同步与接收解调鲁棒性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文研究工作总结 |
| 5.2 后续研究工作展望 |
| 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的学术论文清单 |
（10）量子密钥分配实用化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 密码学简介 |
| 1.2 量子密钥分配简介 |
| 1.3 量子密钥分配的实用化 |
| 参考文献 |
| 第2章 量子密钥分配协议及典型系统 |
| 2.1 离散变量量子密钥分配协议及系统 |
| 2.1.1 BB84协议 |
| 2.1.2 差分相移协议 |
| 2.1.3 相干态单路协议 |
| 2.2 连续变量量子密钥分配协议及系统 |
| 2.3 新型量子密钥分配协议及系统 |
| 2.3.1 测量设备无关协议 |
| 2.3.2 回环差分相移协议 |
| 参考文献 |
| 第3章 光纤中光的偏振变化对量子密钥分配的影响 |
| 3.1 光纤中光偏振态变化 |
| 3.1.1 偏振态相关数学描述介绍 |
| 3.1.2 光纤及其双折射效应 |
| 3.2 偏振变化对量子密钥分配系统的影响 |
| 3.3 外场光纤偏振测量及分析 |
| 3.3.1 地埋光纤测量与分析 |
| 3.3.2 架空光纤测量与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 量子密钥系统偏振坐标系补偿方法的研究 |
| 4.1 典型偏振控制器件及偏振坐标系校准方法 |
| 4.2 单光子量级偏振坐标系补偿方法 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 量子密钥分配与压缩感知的结合应用 |
| 5.1 研究背景介绍 |
| 5.2 实际系统与实验结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
四、Application of a DPC for PMD Compensation in Environmental Perturbed Transmission System（论文参考文献）
- [1]模分复用系统中轨道角动量模式传输理论分析与应用研究[D]. 杨婧翾. 北京邮电大学, 2021
- [2]助力机器人无线电能传输系统鲁棒性控制策略研究[D]. 刘辉. 陕西科技大学, 2021(09)
- [3]基于相位漂移补偿的Φ-OTDR系统事件快速定位方法[D]. 孟金昌. 武汉邮电科学研究院, 2021(01)
- [4]高精度光纤光学频率传递研究[D]. 邓雪. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2020(01)
- [5]高精度时频基准光纤传递关键技术研究[D]. 曾小强. 电子科技大学, 2020(07)
- [6]基于信道状态信息的被动式人员检测方法研究[D]. 朱海. 南京邮电大学, 2018
- [7]微波光子信号频谱动态调控关键技术研究[D]. 李沛轩. 西南交通大学, 2020
- [8]光纤激光器研制及其在全光调制信号分析仪中的应用[D]. 吴志超. 华中科技大学, 2019(03)
- [9]光网络物理层安全的关键技术研究[D]. 王骋. 北京邮电大学, 2019(08)
- [10]量子密钥分配实用化研究[D]. 丁禹阳. 中国科学技术大学, 2018(11)