OCDMA系统关键技术研究

论文摘要

光码分复用（OCDMA）技术因其容量大,异步随机接入和保密性好等优点成为当前国内外在光通信领域的一个研究热点。本文围绕OCDMA系统及其关键技术展开研究工作,在前人工作的基础上进行了理论分析和探讨。主要做了以下工作：首先,对OCDMA系统码字构造的理论基础进行研究,其中包括集合论、群论、环论以及域论和伽罗华理论。此外还介绍了图论相关理论,为后文光正交码的直接构造法的改进算法提供了理论基础。其次,对包括光正交码（OOC）、素数码（PC）及其改进码字在内的几种一维扩时地址码进行了研究。研究的内容包括自相关限、互相关限、码字容量及由多用户干扰引起的误码率特性。并设计了一种直接构造光正交码的方法,与以往的直接构造法相比运算量明显下降,有效的节省了系统资源。最后,深入分析了两种二维跳频/扩时码——2D-OOC和2D-PC的构造方法、码容量、相关性能性能和由多用户干扰引起的误码率特性。结果表明二维跳频/扩时码相对于一维扩时码在码字容量和由多用户干扰引起的误码率特性均有所提高。本文将扩展同余码（EQC）和光正交码进行结合,设计了一种二维组合码EQC/OOC,并对码字容量和相关性能进行分析和计算机模拟。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 OCDMA系统框架
• 1.3 OCDMA系统的关键技术及发展现状
• 1.4 本文研究重点及章节安排
• 第2章 OCDMA系统相关数学理论
• 2.1 集合论和群论基础
• 2.1.1 集合论相关概念
• 2.1.2 群论相关概念及性质
• 2.2 环、域及Galois理论
• 2.2.1 环和域
• 2.2.1.1 环的基本定义
• 2.2.1.2 域的基本性质和定义
• 2.2.2 有限Galois域
• 2.3 图论基础
• 2.3.1 图的基本定义和概念
• 2.3.2 图的计算
• 2.4 本章小结
• 第3章 OCDMA系统素数码的性能分析
• 3.1 基本素数码的构造及性能分析
• 3.1.1 初始化基本素数码相关性
• 3.1.2 基本素数码误码率分析与仿真
• 3.2 扩展素数码的构造及性能分析
• 3.2.1 扩展素数码相关性
• 3.2.2 扩展素数码误码率分析与仿真
• 3.3 扩展同余码的构造及性能分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 OCDMA系统光正交码性能分析与构造方法
• 4.1 光正交码性能分析
• 4.1.1 光正交码的相关性能分析
• 4.1.2 光正交码的容量分析及仿真
• 4.1.3 光正交码误码率分析及仿真
• 4.2 严格最佳光正交码的直接构造法
• 4.2.1 贪婪算法构造OOC的步骤及计算机流程
• 4.2.2 利用差集构造光正交码
• 4.2.2.1 光正交码的差集合定义
• 4.2.2.2 基于差集的光正交码构造算法
• 4.3 一种改进的直接构造法的设计思路与计算机流程
• 4.3.1 基于图论构造距离集合
• 4.3.2 改进算法构造步骤及计算机流程
• 4.4 本章小结
• 第5章 OCDMA系统中跳频扩时码的构造及性能分析
• 5.1 2D-OOC码的构造及性能分析
• 5.1.1 2D-OOC码的构造原理
• 5.1.2 2D-OOC码字容量分析与仿真
• 5.1.3 2D-OOC码字相关性分析
• 5.1.4 2D-OOC码字误码率分析与仿真
• 5.2 2D-PC码的构造及性能分析
• 5.2.1 2D-PC码的构造原理
• 5.2.2 2D-PC码字相关性分析
• 5.2.3 2D-OOC码字误码率分析与仿真
• 5.3 一种新的二维跳频扩时码EQC/OOC码的构造及性能分析
• 5.3.1 EQC/OOC码的构造原理
• 5.3.2 EQC/OOC码字容量分析
• 5.3.3 EQC/OOC码自相关性能分析与仿真
• 5.3.4 EQC/OOC码互相关性能分析与仿真
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢