OCDMA系統(tǒng)中變重碼、解碼器及其統(tǒng)計模型的研究.pdf

1、光碼分多址接入（Optical Code Division Multiple Access,OCDMA）是在光纖通信系統(tǒng)中同一信道同一時間利用地址碼序列來區(qū)分不同用戶數(shù)據(jù)的傳輸和接收復(fù)用方式。隨著多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的快速發(fā)展，OCDMA系統(tǒng)需要滿足具有不同的比特誤碼率（Bit Error Rate, BER）的多樣化服務(wù)質(zhì)量業(yè)務(wù)（Quality of Service, QoS）需求。多樣化服務(wù)質(zhì)量的實現(xiàn)除了物理層功率控制技術(shù)外，也可采用變碼

2、重、變碼長等實施方案。研究表明變碼重是一種高效的控制OCDMA系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)，為此本文首先提出變重二次同余地址碼，并基于通斷鍵控(On-Off Keying, OOK)和脈沖位置調(diào)制(Pulse Position Modulation, PPM)分析該碼的系統(tǒng)性能。其次，在頻譜幅度碼分多址系統(tǒng)中，雙平衡解碼器是無法完全消除帶內(nèi)互相關(guān)不固定碼序列的多用戶干擾。本文基于多平衡解碼器輸出電流的均值和方差模型，推導(dǎo)了頻譜碼分多址系統(tǒng)的誤碼率

3、封閉表達式。最后，高斯分布和負(fù)二項分布評估系統(tǒng)誤碼率性能的精確度是不同的，基于中心極限理論的高斯近似方法在并發(fā)在線用戶數(shù)較大時評估系統(tǒng)誤碼率還是有效的，但當(dāng)系統(tǒng)用戶較少時，高斯近似方法相比負(fù)二項分布推導(dǎo)的誤碼率精確度會下降。本文用蒙托卡羅方法分析這兩種分布模型對系統(tǒng)誤碼率精確度的影響。主要研究內(nèi)容簡述如下：
　　1)變重二次同余碼（Variable Weight Quadratic Congruence Code,VWQCC）的構(gòu)

4、建及性能分析。VWQCC基于二次同余碼（Quadratic Congruence Code,QCC）經(jīng)簡單Galois域代數(shù)變換而得，性能得到進一步提升。其一，VWQCC具有變碼重的性質(zhì)；其二，碼字基數(shù)增加了一倍，用戶容量增加；其三，系統(tǒng)性能改善。仿真結(jié)果表明由于VWQCC有較低的碼字序列碰撞概率，在等碼片功率下較之其它碼字序列誤碼率減小，從而增加了系統(tǒng)并發(fā)在線用戶數(shù)量。不同的碼重對應(yīng)不同的誤碼率性能，從而滿足了多服務(wù)質(zhì)量應(yīng)用場景的需求

5、。
　　2)多平衡解碼器在SAC-OCDMA系統(tǒng)中的性能的分析與研究。雙平衡解碼器消除多接入干擾需要以帶內(nèi)恒定互相關(guān)為前提約束條件，本文構(gòu)建了基于多平衡解碼器光電檢測輸出電流均值和方差的概率統(tǒng)計分析模型，推導(dǎo)了多噪聲條件下誤碼率表達式。仿真結(jié)果表明多平衡解碼器取消了雙解碼器的約束條件，系統(tǒng)誤碼率性能介于上下約束邊界之間，模擬結(jié)果與理論分析一致。
　　3)高斯分布和負(fù)二項分布的評估系統(tǒng)誤碼率性能精確度的分析與研究。當(dāng)系統(tǒng)并發(fā)在

6、線用戶數(shù)量較大時，高斯分布和NB分布都可以有效分析系統(tǒng)誤碼率性能，但當(dāng)并發(fā)用戶數(shù)目較小或者接收機功率較大時，高斯評估系統(tǒng)性能時精確度下降。仿真結(jié)果表明當(dāng)并發(fā)用戶數(shù)目較小時，負(fù)二項分布相比高斯分布有較低的拖尾特性能更好地評估系統(tǒng)誤碼率性能，并結(jié)合蒙托卡羅方法驗證NB分布和高斯分布評估系統(tǒng)性能的適用性。
　　地址序列通常彼此不完全正交必然會導(dǎo)致多接入干擾存在，抑制和消除多接入干擾是提高系統(tǒng)性能的有效途徑。本文在各個章節(jié)穿插抑制或消除多