引用本文:

任新,梁猛. 基于Darboux变换的NFDM通信系统多特征值传输性能[J]. 光通信技术,2020,44(12):16-19.

基于Darboux变换的NFDM通信系统多特征值传输性能

任 新,梁 猛

(西安邮电大学 电子工程学院,西安 710121)

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摘要:非线性效应严重影响光纤通信中信号的传输,导致波形或频谱中包含的信号失真。采用特征值通信的方式来克服非线性效应,即在发送端用Darboux变换合成孤子信号承载信息,接收端用非线性傅里叶变换解调特征值恢复信号。通过对算法的改进,降低了非线性频分复用(NFDM)通信系统的计算复杂度,仿真结果表明NFDM通信系统能够有效抑制非线性效应。

关键词:非线性频分复用;傅里叶变换;多特征值; Darboux变换

中图分类号:TN929.11 文献标志码:文章编号:1002-5561(2020)12-0016-04

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2020.12.004

0 引言
       信号在光纤中传输,会受到衰减、色散和非线性效应的影响,最终限制了传输容量。其中,非线性是限制光通信容量的主要因素。针对这一点,许多非线性补偿技术相继提出,但是都不能完全解决此问题[1]。非线性频分复用(NFDM)传输可以有效代替传统的补偿方法[2-4],解决光纤非线性问题,提高光通信容量。2019年,王佳等人[5]将偏振复用(PDM)技术与NFDM技术相结合,通过增加复用非线性信道的数目,实现了1200 km的高速率传输。同年,牟炯之等人[6]结合正交相移键控(QPSK),对基于非线性傅里叶变换(NFT)的NFDM通信系统进行了研究,结果表明了该方法可以有效缓解光纤的非线性效应。然而,前人均没有对NFDM的影响因素和长距离下多特征值的传输性能进行深入研究。本文在文献[6]的基础上,对NFDM中多特征值通信的影响因素和传输性能进行研究。

4 结束语
       本文根据NFT理论和Darboux变换对特征值进行调制/解调,首先分析了NFDM通信系统的影响因素,选取合适的参数后进行仿真实验。实验通过改进的搜索算法,实现了长传输距离下的NFDM通信,有效抑制了非线性效应。实验结果表明:NFDM中随着特征值个数的增多,传输速率增大,误码率也随之增大;在10-2误码率下,单特征值传输速率为1 Gb/s,2-特征值传输速率为1.2 Gb/s,3-特征值传输速率为1.8 Gb/s。本文仅在特征值取纯虚数的情况下对特征值进行了研究,下一步延伸到整个实数部分研究特征值。