高速光纤通信系统光性能监测技术研究开题报告

1. 研究目的与意义

人们早就意识到光波是最理想的信号载体，与射频和微波相比，光波具有更高的频率，也就是说有更大的可利用带宽。 近几年，信息社会的发展对通信系统和网络容量提出了更高的要求，传统的低速通信系统已经不能满足人们对于数据流量和带宽日益增长的需求。光纤通信系统因其独特的优势，已经成为了通信骨干网的主要通信手段。自二十世纪六十年代首次被提出以来，光纤通信就得到了通信产业的关注，低损耗光纤的出现使得光通信系统开始广泛应用，全球的通信网络结构也开始改变。当今社会，信息通信可以说是不可替代的一大要素。它一方面可以作为衡量一个国家信息化水平和科技实力的重要指标，一方面也在社会生产、人类生活、国防科技等方面发挥着重要的作用。

可以毫不夸张的说光波是最理想的信号载体，信号载体通常来说还有射频和微波，但是光波有着很明显的优势，主要一点就是光波的高频率特性，换而言之就是光波具有更大的可利用带宽。近年来，我们的社会正在飞速发展，对数据流量和带宽的需要越来越高，宽带互联网等业务兴起使得数据流量呈井喷式增长，不再满足于以往的低速光纤通信网络，对通信系统和网络容量提出了更高的要求。这样一来，光纤通信系统因其特有的优势从一众系统中脱颖而出，已经成为社会的主要通信手段，目前来说，有且只有光通信系统能够处理如此大容量的信息。跟传统的铜线相比较来说，光纤通信从一定程度上已然改善了信号的衰减和干扰的情况。有专家指出，过去五年间网络流量以每年40%左右的幅度递增，这给网络传输造成了巨大的压力，为解决这一难题，我国正大力推进信息化建设方案来促进光纤通信技术的发展。于是对光纤通信系统的研究一跃成为如今的热门研究内容。

光纤通信系统传输速率和光网络的复杂程度一直在提升，随之而来的光纤通信系统和光网络结构日益复杂，对信号损伤的容忍度也越来越低。换句话说，就是光纤通信系统和光网络结构的可靠性越来越低。在光纤通信系统传输速率提高和光网络复杂度增加两大现实因素的影响之下，光性能监测开始出现在人们的视野中。这是因为光性能监测是保障系统可靠性的技术手段之一。光性能监测技术是为了对某个光信道的性能进行估计而对光信道中的部分光信号进行处理的监测技术。本质上是对光信号所做的一组测量，从中可以提取出光信道的相关信息，用以评定信道的性能和限制光网络发展的参数。对opm的研究是多方面需求的结果，是必不可少的。为保证光网络在多信道和高效率情况下运行稳定可靠，必须在光网络中比较关键的位置对各个光通道信号相关参数进行监测。信号性能监测技术作为信号无误码传输的保障，越来越受到人们的重视。

2. 研究内容和预期目标

一、研究内容

（1）了解光性能监测相关知识

了解光性能监测的常见参数，理解其对光纤通信稳定性的影响，选择参数具体分析

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

1. 研究opm常见参数，了解影响其数值的内容。

2. 监测opm参数，选择合适仿真软件，比如matlab ,optisystem等。

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   4. 参考文献

   [1]张磊，张晓光，席丽霞等，pm-qpsk相干光通信系统中基于高阶统计矩的光信噪比监测，中国激光，2014，5：119-123；[2]赖俊森，杨爱英，孙雨南，基于异步延迟采样的光通信性能监测方法，光学学报，2012，32(11)：66-72；[3]张玮，高速相干光通信系统中色度色散监测方法的研究，北京邮电大学，2015；[4]张兴建，spm/xpm/fwh对高速光传输的影响与对策探讨，光通信研究，2002(1)：37-40；[5]顾畹仪，光纤通信系统，北京邮电大学出版社，2013；[6]茅帅帅，诸波，王永强等，基于异步幅度抽样的高速光信号色散监测方法，红外与激光工程，2014，43(7)：2307-2311；[7]朱宇鹏，光调制信号生成与传输的性能监控技术研究，哈尔滨工业大学，2013；

   [8]赖俊森.基于时域采样的光通信性能监测技术与系统研究[d].北京:北京理工大学，2013.

   [9]袁博.基于mzi的全光信噪比监测技术研究[d].北京:北京邮电大学，2015.

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   5. 计划与进度安排

   具体时间进度:

   1:2022/0305-2022/0320 查阅论文资料

   2:2022/0321-2022/0410 撰写开题报告并完成修改

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