【摘 要】
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随着互联网、物联网和第五代移动通信（the fifth generation of mobile technology,5G）的发展,高清视频直播、增强现实（augment reality,AR）、虚拟现实（virtual reality,VR）、智能硬件设备等成为人们生活中不可缺少的一部分。这些网络应用丰富了人们的生活,同时也对现有的光通信网络提出了更高速率、更大带宽、更低延时的要求。不论是已有
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随着互联网、物联网和第五代移动通信（the fifth generation of mobile technology,5G）的发展,高清视频直播、增强现实（augment reality,AR）、虚拟现实（virtual reality,VR）、智能硬件设备等成为人们生活中不可缺少的一部分。这些网络应用丰富了人们的生活,同时也对现有的光通信网络提出了更高速率、更大带宽、更低延时的要求。不论是已有业务的升级迭代,还是新型业务的不断涌现,都需要以光纤通信技术为基础的骨干传输网络不断提升网络速率和传输带宽。在光通信系统中,制约通信系统性能的主要因素有功率利用率、频谱效率、信道噪声和干扰等。同时,通信光纤本身存在的色散、非线性效应等特性也对骨干传输网的长距离传输性能产生了许多不利影响。在香农理论中,信道容量定义为通信信道被定义为在给定带宽内可以承载的最大信息速率。在光通信发展的几十年来,提高信道容量乃至逼近香农极限一直是研究人员不懈追求的目标。新型的概率整形编码调制技术和超奈奎斯特脉冲整形技术是实现下一代光通信系统的关键技术,可以进一步提高系统的传输容量和传输距离,有效地提高光通信传输系统的性能,是近期光通信领域内的研究热点。本论文是基于信号整形的光纤通信编码调制方法研究。着重研究了基于概率整形编码调制的光通信传输方法、基于前向纠错码与概率整形结合方法的光通信传输方法、基于超奈奎斯特脉冲整形的光通信传输方法。研究目的在于提升功率受限的光通信传输系统系统容量,提升误码率性能和互信息。本论文的主要研究内容和创新点如下:（1）研究了概率整形编码调制方法的理论基础以及概率整形中的信号分布匹配算法,提出了概率整形编码调制的光传输方案,该方案在发射端采用CCDM分布匹配器结合QAM调制得到PS-64QAM信号,在光纤信道中采用SSFT算法引入非线性,在接收端使用DSP模块对接收信号进行相位恢复和噪声消除等操作,最终经过逆分布匹配得到解调信号。仿真表明,PS-64QAM信号能够得到整形收益,使信道容量更加逼近香农极限。（2）研究了前向纠错码与概率整形结合的相关方法。提出基于BCH-LDPC级联码的PS-64QAM光传输方案,该方案中级联码采用LDPC码作为内码,BCH码作为外码。接收端译码器对内码传输时存在编码错误的码字进行再次译码。仿真结果表明,接收端外部BCH解码器对LDPC译码器的输出再一次进行纠错,可以大大提高系统整体的纠错能力。（3）研究了超奈奎斯特脉冲整形方法在光通信系统中的应用,提出了基于FTN-THP的光通信传输方案,对四种不同的均衡方案进行了性能仿真,结果表明,提出的EAD方案比传统的THP检测方法具有更高的检测性能,并优于传统的PD检测方法。
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