光纤数字传输系统仿真

光纤数字传输系统仿真

一、光纤数字传输系统的仿真(论文文献综述)

张路玉[1](2021)在《基于FPGA的SDH仿真测试仪的实现》文中进行了进一步梳理SDH通信网络的基础建设、设备研发以及运营维护对SDH测试仪的需求不断提升,但是国内现有的SDH测试仪仍存在可移植性差、处理速度慢、不适合高速传输链路的问题,所以优化改进SDH测试仪对提升SDH通信网络服务质量至关重要。本文旨在改进当前SDH测试仪不足,创新性地提出基于FPGA的SDH仿真测试仪的设计。本文的主要创新点及工作如下所示:(1)提出适合FPGA的混合并行化技术。以构造流式数据逻辑运算类型为目标,利用FPGA的流水线和并行化模式,提出混合并行化技术。然后从研究基础、设计模式和评价标准三方面对FPGA上混合并行化技术实现的可能性进行验证。(2)搭建基于FPGA的混合并行化模型。针对不同的流式数据运算类型,提出三种基于FPGA的混合并行化模型解决其问题。将FPGA上的运算逻辑抽象为集合,依据子集之间非抑制并行和关联关系展开三种基于FPGA的混合并行化模型的搭建:单级滚动流水模型、流水式归并树模型以及映射-归并树模型。(3)基于混合并行化模型进行SDH仿真测试仪的设计与实现。首先介绍基于FPGA的SDH仿真测试仪的整体方案。接着将单级滚动流水模型、流水式归并树模型和映射-归并树模型分别应用于同步技术、PRBS算法和扰码算法的设计中,实现关键技术速率的提升。然后对SDH仿真测试仪进行功能仿真和时序仿真,验证该设计满足国际ITU-T G.704和ITU-T G.707标准。最后从延时、吞吐量和资源占用量三个方面对SDH仿真测试仪的性能进行评测分析,得知在资源占用量降低的情况下,改进后的逻辑电路延时性能提高4%左右,吞吐量提升4~8倍,证明该设计能够有效提升SDH仿真测试仪的整体性能。

刘海丹[2](2021)在《非正交光时域脉冲混叠复用技术研究》文中指出自5G商用以来,人工智能、大数据、物联网等新兴技术推动网络流量迅猛增长,带宽资源愈发紧张,目前提高传输容量和频谱效率的主要方法集中在提高正交振幅调制格式的调制阶数和压缩频谱带宽,对于前者来说,高阶调制信号星座图的星座点数目随着调制阶数增加呈指数增加,而非正交时域混叠信号星座图的星座点数目随着混叠重数增加呈线性增加,相比之下非正交时域混叠信号对信噪比的要求更低,对于后者来说,单纯地压缩带宽能带来的频谱效率有限,为了在有限的频谱带宽里传输更多的数据,我们提出了非正交时域脉冲混叠复用技术,通过减小时域脉冲的时间间隔来提高信道容量。本论文的主要工作包括如下几个方面:1.基于时域正交复用技术和非正交复用技术开展研究,对比分析了时域正交复用传输模型和非正交复用传输模型,并推导了它们的信道容量公式,结果表明时域非正交复用系统的信道容量是可以大于时域正交复用系统的信道容量的。2.提出了基于非正交时域脉冲混叠复用技术的10Gbaud强度调制直接检测(IM/DD)光通信系统,在矩形成型条件下,对比了 PAM4与Po12-OOK、PAM8与Po13-OOK、PAM16与Po14-OOK的传输性能,实验结果表明达到误码率硬判决门限(0.0038)时Po12-OOK、Pol3-OOK、Po14-OOK 的接收功率分别比PAM4、PAM8、PAM16少2.5dB、4.5dB和8.5dB。3.提出了基于非正交时域脉冲混叠复用技术的相干光传输系统和接收端信号处理算法,仿真结果表明矩形成型条件下,发收滤波器3dB带宽大于等于33.6GHz时,28Gbaud PDM-Po12-QPSK误码率低于PDM-16QAM,且PDM-Pol2-QPSK在1000km单模光纤中传输所需最小发射功率小于等于同速率的PDM-16QAM系统,根升余弦成型条件下,发收滤波器3dB带宽大于33.6GHz时,滚降因子为1.0的 PDM-Po12-QPSK-SRRC误码率低于PDM-16QAM-SRRC。

李隆胜[3](2020)在《面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术》文中提出2018年,3GPP Release 15的冻结标志着第一个可商用的5G标准正式确立。随后,于2020年冻结的Release 16进一步丰富了5G应用场景,加快了全球5G部署进程。传统分布式无线接入网(D-RAN)基于宏基站组网,基站具有完整的基带处理功能。为节省无线接入网建设与运维成本,5G独立组网对集中化无线接入网架构(C-RAN)进行了重构,基带处理功能被解耦并分配到中央单元(CU)、分布单元(DU)和射频单元(RU),其中DU与RU之间的数据传输由光纤前传链路(fronthaul)承载。“5G部署,承载先行”,前传需提供大容量、高谱效率、低时延与高保真的传输性能且保持低成本,是5G组网中极具挑战的关键环节。前传解决方案可分为基于通用公共无线接口(CPRI)或演进版CPRI(e CPRI)的数字传输、模拟光载无线电(Ro F)传输以及数字模拟集成传输三类技术。本文围绕前传传输性能需求,针对上述三类前传技术方向开展了研究,其关键问题、主要学术贡献及创新点如下:一、面向CPRI数字前传的跃变四电平幅度调制技术基于下一代无源光网络(NG-PON)承载的CPRI链路中,低成本、低带宽器件的使用会造成高带宽信号的畸变,且PAM4等高阶调制格式的引入也会导致链路抗噪声能力降低。CPRI对传输链路的10-12误码率要求给NG-PON带来了巨大的挑战。本文提出了跃变四电平幅度调制(T-PAM4)的光调制格式以提升高速PON传输的可靠性与功率预算并满足CPRI的严苛误码率要求。T-PAM4符号由工作在2倍过采样的数模转换器(DAC)结合特殊设计的电平映射产生,接收端基于2倍过采样对T-PAM4进行二维判决以提升信号的抗噪声性能。实验验证了T-PAM4相较PAM4有5-d B的灵敏度提升。此外,该方案具有较低的硬件实现成本与计算复杂度。二、面向e CPRI数字前传的弹性量化技术相较于CPRI标准,5G前传最新标准e CPRI中传输的数据主要为量化后的频域无线IQ信号,具有更低的带宽开销。然而,采用e CPRI将导致前传数据量随无线网络负载的波动而动态变化。在满足前传峰值请求速率的前提下,过大的负载波动将导致前传带宽部署的冗余,影响了传输效率。此外,无线信道具有时变与频率选择性的功率衰落,加剧了上行IQ信号的量化噪声。针对以上问题,本文进行了如下研究:1)理论分析了频域IQ信号量化后的数据冗余度,提出了一种新型的弹性量化精度方案以缓解e CPRI前传流量的动态特性,减少冗余带宽部署。利用e CPRI功能划分的优势,该方案根据IQ信号的无线信号质量与前传实时负载,自适应地调整IQ信号的量化精度。本工作主要贡献为搭设了符合3GPP标准的无线接入仿真系统,其结果为方案的实际应用提供了可靠的参考价值。系统实现了Low-MAC层与物理层基带功能及无线信道的传输,实验实现了前传IQ信号数据通过光链路的传输。结果表明仅以满载时牺牲1.2~1.9%的终端速率为代价,方案降低了~40%的前传峰值速率,提升了传输效率并节约了链路带宽。此外,本方案基于5G前传广泛部署的e CPRI,比基于CPRI的传输与压缩技术更具实际应用价值。2)理论分析了无线信道衰落对e CPRI前传量化噪声的影响,并据此提出了利用无线系统已有的信道估计结果或解调参考信号对IQ信号进行补偿的方案。该方案在低计算复杂度的基础上能够抑制前传量化噪声高达6.5 d B,可显着提升e CPRI对无线信号的保真度,该效果优于现有针对CPRI的时域补偿方案。三、基于模拟前传的片段时分复用传输技术相较于数字前传,模拟Ro F前传具有更高的传输谱效率。将多路无线IQ信号合并为单路高速模拟信号的复用技术是模拟前传中的关键问题,其中低复杂度的模拟TDM技术是备受业界青睐的候选方案。综合考虑5G多天线(MIMO)场景与低时延要求,TDM方案可采用MIMO信号采样点交织排列的技术以缩短复用时延。该技术依靠大量保护间隔时隙和变频结构来消除光纤传输后采样点间的干扰,分别导致链路传输效率的下降和复杂度上升。本文相应工作如下:1)理论分析了模拟TDM光纤传输对MIMO信号损伤,并针对MIMO交织TDM中采用过多保护时隙导致传输带宽浪费的问题,提出以信号片段为时分复用粒度的改进方案(Se-TDM)。该方案拥有低复杂度的系统结构,在传输谱效率与时延性能间取得平衡。在等效162-Gbps CPRI速率的模拟TDM传输实验中,该方案将传输谱效率提升21%,且支持的QAM阶数从64提升至256。2)提出了一种无变频操作的MIMO交织方案,进一步简化了前传复用结构,并通过理论分析和实验证明了该方案能够实现相同于现有技术的干扰消除效果。该方案直接复用基带IQ信号,更易于减小复用后的信号带宽,提升频谱效率。四、面向数字模拟集成传输的频谱零点填充技术单波长集成共传数字、模拟信号能够实现二者优势互补。集成传输面临硬件结构复杂、谱效率低和信号参数不兼容行业标准等问题。为此,本文开展如下研究:提出了频谱零点填充的集成传输方案,其创新点在于利用56-Gbps PAM4信号在28 GHz处固有的频谱零点,插入5G毫米波射频信号以实现无频谱间隔的高谱效率集成传输;方案中数字信号只需低成本低精度DAC产生,且数字和模拟射频信号分别遵从NG-EPON和5G标准;理论推导了光纤色散对集成传输系统中模拟射频信号质量的影响,并实验演示了频段选择策略以最大化模拟信号传输带宽;基于首次提出的发射机结构,实现了56-Gbps PAM4叠加10×400-MHz模拟射频信号的25-km传输,为目前报道的强度调制直检集成传输方案中最高的容量。综上所述,本文通过理论分析、仿真与实验验证对前传传输中的关键技术开展了一系列研究,为促进光纤承载的5G移动前传演进提供可行的参考方案。

李海鹏[4](2020)在《增强型MSTP在佛山地铁传输系统中的应用》文中研究说明当今社会,随着现代城市发展进程的不断推进,我国正在加大对交通运输行业的投入,而地铁作为一种主要的城市交通方式,为人们的日常出行带来了极大地方便,相应地,人们对地铁服务水平也提出了更为严格的要求,而地铁对各项新技术的应用恰好满足了人们的这一需求。传输系统是地铁通信系统中的骨干系统,需能够精准、及时、安全地传送地铁各项业务所需要的各种类型的信息。传输系统应采用技术先进、安全可靠、经济实用、便于维护的光纤数字传输设备组网,构成具有承载语音、数据和图像等各种信息的多业务传输平台,并具有自愈环保护功能。本文的主要工作是针对佛山地铁2号线工程实际,比对了地铁传输系统常见的六种技术,并确定了佛山地铁2号线采用基于增强型MSTP(多业务传送平台)技术的地铁传输系统方案。根据佛山地铁2号线的功能需求和各站点实际设置确定了地铁传输系统的组网形式;通过对佛山地铁2号线传输系统的业务需求统计及容量需求分析,在满足各个系统带宽配置的基础上,讨论并设计了传输系统的设备选型、以太网结构、环网保护方式以及整个传输系统时钟同步,并对本传输系统的TDM(时分复用技术)业务、以太网业务、环网保护和网络时钟同步的功能实现过程进行了探讨。本传输系统采用华为增强型MSTP光纤数字传输系统Optix OSN7500II(应用在湾华控制中心)+Optix OSN580(应用在全线车站、车辆段、停车场)设备进行两纤双向环网组网,所有节点配置40Gbit/s混合线卡和软件许可授权,根据业务带宽不同需求,提供不小于40Gbit/s线网传输带宽。针对传输系统不同的业务功能,通过不同类型的接口实现TDM业务和以太网业务的接入,为确保地铁通信的传输和交换性能得到充分发挥,在湾华控制中心设置一套华为大楼综合定时供给设备BITS(大楼综合定时供给系统),作为区域基准时钟,为湾华控制中心的2号线、3号线以及后续线路的交换、传输等设备提供同步时钟源设计。论文对该传输系统的部分功能进行了测试,包括TDM业务、以太网业务和环网保护,并通过模拟传输光纤断裂、车站传输节点故障、湾华控制中心传输节点故障等引起传输光纤环路中断的情况,对佛山地铁2号线传输系统进行测试,并对传输系统组网结构设计、设备选型及功能、环网保护倒换等做了验证,可以实现地铁各项业务功能,在链路出现故障后,可以快速倒换到备用链路,确保各项功能不中断,达到预期的设计目标。

吕遥[5](2020)在《基于自适应PWM的高压大电流信号检测方法及MCR应用研究》文中提出当今,电力电子已经成为电力系统的支撑技术之一。已经应用于电力传输领域的电力电子技术有高压直流输电(HVDC,High Voltage DC Transmission)、交流柔性输电(Flexible Alternative Current Transmission System,FACTS)等,而应用于新能源并网发电领域的光伏电站、风力发电等更是得到了规模化的应用。电力电子装备的实时监控是保障设备安全运行、提升系统安全的重要保障,由于设备通常运行在10k V以上高电压以及1k A以上大电流的工况下,在电压等级与电流等级方面不同于常见负载端中小功率应用设备,一些常规测控手段不太适应。检测单元必须适应现场的高电场、强磁场等恶劣电磁环境,而系统后台设备监控设备需要顾及人身安全绝缘,这些都需要给予特殊的设计考虑。本论文工作结合工程设计开发任务,研究一种新的大电流取样方法,一种高压隔离传输、抗干扰性好、体积小、精度高、一致性好、低成本的信号调制/解调与传输方案,设计制作一款应用于快励型MCR的电流监控系统,并完成实验室研究和现场试验。论文结合所接到的快励型MCR(磁阀式可控电抗器,Magnetic Controllable Reactor)功率回路监控系统的研发任务,在调研多种电流、电压检测技术基础上,针对高压、大电流的应用场合特点,主要进行了以下研究工作:1)分析研究了基于微欧电阻的大电流检测方法,设计了一种导电排-微欧电阻信号采集结构和精密放大电路的大电流采样电路;2)在分析了多种信号隔离技术、包括常规PWM调制、解调原理的基础上,提出了一种自适应的PWM调制解调技术方案,说明由于采用了部分闭环回路,消除了PWM调制/解调的主要误差来源,可以达到更高的测量精确度,为高压隔离采样传输技术提供了一种新的方法和技术手段。3)设计了高压大电流采样与信号发送模块、接收模块电路,进行了系统传递函数分析,评估了由电路元件的参数偏差所引起整个信号检测电路的整体误差。说明所采用的技术方案可以满足项目的技术要求。本文通过MATLAB的传递函数仿真、Plecs电路仿真,评估了所提方案及设计参数的可行性,并搭建了具体的电路模块通过实验验证了方案的正确性。作者还利用所制作的信号检测发送/接收模块,建立了一套快励型MCR主回路监控系统,通过调试现场的试用表明该系统能够满足该主回路的监控要求。

梁瑶[6](2019)在《通信传输技术在某市电力系统的应用研究》文中进行了进一步梳理作为通信网络的建设基础,传输网络承载着多项基础业务,电力系统中的各项基础业务能否安全可靠的运行,主要取决于传输网络能否提供充足的容量。因此,通过对传输网络的优化,能够有效促进电网实现智能化。现阶段,为了满足现代化管理的需求,并实现电力生产的可持续发展,某市电业局不断提升其行政管理效率,并建立起了一套完善的信息化管理体系。而要想确保该体系始终处于正常的运行状态,必须构建一套高效、安全的传输网络。这样既有助于电力网络服务能力的增强,也可以使电力的生产质量与效率得到提升,并为某市电力的发展提供重要理论指导。在本文中,作者根据某市电力通信设施当前的状况,基于现有的网络资源,对当前主流的电力通信传输技术进行了梳理,分析了其性能的优势与劣势,接着选取了与某市电力通信相适应的传输模式,在确保既有资源正常使用的情况下进行网络传输设计,以促进某市电力系统更好更快的发展。论文主要包括以下几项工作:第一,详细梳理了某市电力通信网络现行的传输结构,并对其存在的问题进行了分析,如光纤物理网络结构不完善、接入网传输设备存在严重的老化现象等,同时定量估算了某市电力承载业务(如语音、数据等)的分布及需求,进而使得传输容量的规划具有了相应的理论依据。第二,以完善某市电力通信传输网络为目标,深入探究了当前主流的有线传输技术,如SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系)、WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分复用)等,从扩大网络覆盖范围、提高接入灵活性的角度出发,分析比选了主流无线通信,并为公众移动网络、数字微波、集群与卫星通信创设了相应的使用场景,同时按照传输网络的不同段落,通过相关的传输技术建立了一套完善的传输体系,进而使某市电力通信传输规划应用的关键技术问题得到了妥善解决。第三,基于对核心传输技术的研究,并与某市电力通信传输网络当前的状况及其业务需求相结合,笔者提出了相应的规划思路,即“以业务流为经、传输区域为纬”。同时,对于骨干传输网这种有线传输来说,其传输介质需要以光纤为主、微波为辅,并逐步替代以高压线路电力载波为基础的传输方式;接着针对汇聚层面,制定了涵盖公众移动网络、光纤传输以及中低压PLC(Programmable Logic Controller,可编程控制器)在内的汇聚方案,以期促进生产业务的顺利开展;此外,针对接入网层面,采取了集PON(Passive Optical Network,无源光纤网络)、公众移动网络和低压PLC于一体的组网方式。

王思宇[7](2017)在《基于LVDS的点对点光纤数据传输系统设计》文中进行了进一步梳理近年来集成电路行业的不断发展,随着微电子技术尤其是高速信号技术的飞速发展和广泛应用,传输接口技术已成为集成电路领域的研究热点之一。而目前常用的点对点物理接口标准(包括RS-232、RS-485、RS-232、CML、PECL、LVPECL等)在速度、噪声、功耗、成本等方面存在一定程度的限制,需要寻找一种高速、稳定的点对点传输接口技术。在此应用背景之下,本文针对传输接口技术研究并设计了一套基于LVDS的点对点光纤数据传输系统。本文首先介绍了课题的研究意义及国内外背景,对接口技术的现状进行了总体分析。通过对比分析了多种电平接口的优缺点,并最终采用LVDS电平作为本课题的信号电平,确定了设计方案。本文还分析介绍了LVDS技术的基本原理与特点,对电路中的实际应用提供理论指导。根据课题所提出的指标要求,研究并设计了光纤数据收发系统。电路设计了光纤数据收发系统的多个模块,包括基于LVDS信号的并串转换模块、驱动模块、信号放大模块、串并转换模块。本课题采用cadence设计平台完成了从系统原理图到PCB图的设计、绘制与仿真。仿真采用了ADS和cadence相结合的方法,从传输线到传输系统由点到面的对电路进行信号完整性仿真。最后,本文根据设计制作了PCB板,完成了系统的搭建与调试,给出了数字光传输系统原理样机的实验结果,并提出了相应的改进方案。仿真验证与实验测试均表明:本课题所设计的数字光传输系统原理样机不仅在幅度、抖动、体积、传输距离等指标上能够满足所提要求,还具有良好的散热效果及稳定性等优点。

赵智增[8](2016)在《基于光纤传输的工业传感器网络设计研究》文中进行了进一步梳理随着现代科学技术的发展,数据交互的流量越来越大,因此对数据传输的速度要求也越来越高。特别是在工业现场监测领域,不仅传感器数据量越来越大,而且需要远距离实时传输,传输系统还需要适应工业现场的恶劣环境。在一些恶劣的工业环境中(强腐蚀性、强电磁干扰与高温等),传统的基于电缆传输的传感器网络不能适应环境需求,电缆布线困难。随着智能传感器及光纤传输技术的不断发展,为实现基于光纤传输的传感器网络提供了条件。光纤传输系统具有传输距离远、信息容量大、抗干扰能力强、保密性好等优势,可以在某些应用领域替代基于电缆的传感器网络。本课题针对多路传感器数据在恶劣环境下的高速远距离传输,设计了基于光纤传输的工业传感器组网方案。该网络由智能传感器数据采集节点构成,单节点可以实现多路模拟信号和数字信号的采集,节点间通过光纤连接构建出环形网络结构。节点的核心控制器件选用的是FPGA芯片,可以实现数据的采集、模数转换和数据的传输,并可根据使用需求灵活配置。在FPGA中实现了自定义的光纤数据传输协议,并兼容CAN总线接口以适应某些工业现场应用。数据在光纤通路传输时采用了更适合光纤传输的CMI编码,在FPGA中实现了CMI编解码、时钟提取与同步功能。根据所传输数据内容选择通过串行通信接口传输至上位机、通过CAN接口传输至其他CAN通讯节点,或继续通过光纤传输至下一传感器节点,可通过灵活的组网方案适应多种工业应用场合。本文设计的基于光纤的传感器网络集成度高、布线简单、易于升级改造、抗干扰能力强,应用FPGA作为核心控制器件提高了数据处理速度。最后对系统进行了硬件电路的调试和光纤传输数据实验,结果表明能够通过该光纤网络进行可靠的数据传输。

胡天宇[9](2014)在《基于FPGA的多传感器集成光纤传统系统设计》文中研究表明为实现复杂工业现场传感器信号高速实时传输,提出了一种基于FPGA的多传感器集成光纤传输系统方案,系统可完成对模拟信号和数字信号的采集,并通过应用时分复用技术实现了将多路传感器信号通过单光纤传输,随着FPGA内部逻辑单元规模的逐渐扩大,使得单一传输电路板集成多种信号接口成为可能,在硬件电路设计中,系统集成了RS232/RS485、SPI等多种常用数字接口,同时也设计了模拟信号接口电路,由信号调理电路和A/D转换器构成,在此基础上进行软件开发,考虑到信号传输实时性要求,信号在FPGA内部均以并行数据形式进行处理。该系统电磁兼容性强,传输距离远,实时性好,可满足复杂环境下远距离、分散、多点测量的传感器信号进行实时传输。系统分为数据采集模块、光纤收发模块和数据处理模块,主控芯片选择的是Altera公司的FPGA芯片,控制三个模块协同工作,工作时数据采集接口采集到数据后,输入FPGA中进行数据处理,数据处理主要包括三部分,一是对数字信号CRC校验编码,便于光纤接收模块进行误码侦测,二是定义传输数据帧,方便接收端判断有效数据开始时刻及所传输数据的源传感器。三是对传输数据帧进行编码,避免长连“0”或长连“1”的情况出现,有利于信号的远距离传输和接收端对同步时钟的提取。FPGA除了进行数据处理外,还需控制信号采集接口电路的工作。光纤发送模块将采集到的数据处理完毕后,通过单光纤传输到光纤接收模块,接收端在处理数据之前需根据当前光纤中传输的数据将时钟恢复出来,作为光纤接收模块数据处理的时钟,当同步时钟恢复后进行数据的解码,传输数据的解帧等操作,将有效数据提取出来,然后进行CRC校验,与收到的CRC编码值对比来进行误码检测。数据确认无误后通过RS232接口传送至上位机进行显示,来观察此时各个传感器采集的数值。本文设计了传感器接口直接到光接口的高速、高集成度的传输系统,利用FPGA内部可对数据进行并行处理的优势,大大提高了系统的数据处理速度,同时集成模拟信号和数字信号采集接口,使系统具有高集成度,应用灵活,易于改造,抗干扰能力强等特点。

杨帆[10](2009)在《光纤拉远基站系统及其在高速铁路中的应用研究》文中研究说明随着无线通信技术的蓬勃发展,光纤拉远基站系统在整个无线通信系统中扮演着越来越重要的角色。按其发展趋势来分,光纤拉远基站系统大致分为直放站-数字光纤直放站-RRU(GRRU)-RoF这几个步骤。光纤拉远技术也从开始的单纯通过光纤传输信号到现在的结合光纤无线电、数字传输、统一接口规范等先进技术逐渐发展完善,从而形成一套基站的解决方案。同样,在GSM网络中也同时存在多种光纤拉远的解决方案,所以如何根据特定的应用场景选择合适的方案就显得尤为重要。但是现有的资料缺乏各种光纤拉远技术的对比,尤其是新近引入的基于RoF的铁路无线覆盖架构技术,更是缺乏相关的横向对比研究的资料。基于RoF的特点,这种架构在高速铁路环境中确有的独特的优势,主要体现在减少切换时间上。不过随着无线通信对接入带宽的要求的提高和对QoS要求的增长,势必需要进一步缩短切换时间以适应发展需求。本文从基本概念入手,分析了逐渐演变的几种光纤拉远方案之间的性能优劣比较,并给出具体实例进行分析。其次,对于基于RoF技术的高速铁路架构方案,就其切换问题进行了着重分析。本文选取预估信道保留机制对基于RoF技术的铁路覆盖架构进行分析,着重于减少切换时间、提高切换性能这个方面上,主要对不同BS间的RAU切换进行了不同预估保留技术的分析及仿真,在性能上对预估信道保留机制进行了评估。并且对于相同BS下的RAU切换,本文从理论上提出了一种基于位置的定位算法,可以有效避免信令处理时间,提高切换性能,并给出理论分析。

二、光纤数字传输系统的仿真(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、光纤数字传输系统的仿真(论文提纲范文)

(1)基于FPGA的SDH仿真测试仪的实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文的研究内容
    1.4 论文的组织结构
    1.5 本章小结
第二章 相关理论概述
    2.1 同步数字传输理论
        2.1.1 SDH体系结构
        2.1.2 PDH体系结构
    2.2 FPGA的硬件特点
        2.2.1 FPGA的构成要素
        2.2.2 FPGA的流水线模式
        2.2.3 FPGA的并行化模式
    2.3 FPGA上混合并行化技术实现可行性
        2.3.1 FPGA上混合并行化技术的研究基础
        2.3.2 FPGA上混合并行化技术的设计模式
        2.3.3 FPGA上混合并行化技术的评价标准
    2.4 本章小结
第三章 基于FPGA的混合并行化模型
    3.1 单级滚动流水模型
        3.1.1 满足的范式
        3.1.2 模型架构
        3.1.3 混合并行化设计
    3.2 流水式归并树模型
        3.2.1 满足的范式
        3.2.2 模型架构
        3.2.3 混合并行化设计
    3.3 映射-归并树模型
        3.3.1 满足的范式
        3.3.2 模型架构
        3.3.3 混合并行化设计
    3.4 本章小结
第四章 SDH仿真测试仪的RTL电路实现
    4.1 基于单级滚动流水模型的同步技术的RTL电路实现
        4.1.1 基于单级滚动流水模型的同步技术的RTL电路实现
        4.1.2 基于单级滚动流水模型的同步技术的RTL仿真验证
    4.2 基于流水式归并树模型的并行PRBS算法的RTL电路实现
        4.2.1 基于流水式归并树模型的并行PRBS算法的RTL电路实现
        4.2.2 基于流水式归并树模型的并行PRBS算法的RTL仿真验证
    4.3 基于映射-归并树模型的并行扰码算法的RTL电路实现
        4.3.1 基于映射-归并树模型的并行扰码算法的RTL电路实现
        4.3.2 基于映射-归并树模型的并行扰码算法的RTL仿真验证
    4.4 关键功能模块的RTL电路实现
        4.4.1 关键功能模块的RTL电路实现
        4.4.2 关键模块的RTL仿真验证
    4.5 性能评测与分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 课题总结
    5.2 未来展望
参考文献
致谢

(2)非正交光时域脉冲混叠复用技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 强度调制直接检测技术(IM/DD)研究背景
        1.1.2 相干检测技术研究背景
        1.1.3 高谱效非正交复用技术研究背景及意义
    1.2 本文的创新点及组织结构
第二章 非正交光时域脉冲混叠复用原理及技术
    2.1 时域正交复用传输原理
        2.1.1 数字传输模型
        2.1.2 信道容量
        2.1.3 差错概率
    2.2 时域非正交复用传输原理
        2.2.1 数字传输模型
        2.2.2 信道容量
        2.2.3 差错概率
    2.3 本章小结
第三章 基于非正交时域脉冲混叠复用技术的IM/DD光通信系统
    3.1 基于非正交时域脉冲混叠复用技术的IM/DD光通信系统原理和实现方案
        3.1.1 生成原理
        3.1.2 实现方案
    3.2 接收端信号处理算法
        3.2.1 均衡算法
        3.2.2 算法优化及分析
    3.3 基于非正交时域脉冲混叠复用技术的IM/DD光通信系统实验
        3.3.1 实验系统
        3.3.2 实验结果
    3.4 本章小结
第四章 基于非正交时域脉冲混叠复用技术的相干光传输系统
    4.1 基于非正交时域脉冲混叠复用技术的相干光传输系统组成
        4.1.1 发送端
        4.1.2 信道
        4.1.3 接收端
    4.2 接收端信号处理算法
        4.2.1 色散补偿
        4.2.2 施密特正交
        4.2.3 时钟恢复
        4.2.4 信道均衡
        4.2.5 载波恢复
        4.2.6 均衡译码
    4.3 多场景评估与分析
        4.3.1 采样位置的影响分析
        4.3.2 MLSE抽头数目的影响分析
        4.3.3 成型波形的影响分析
        4.3.4 限带系统中的误码性能优势
        4.3.5 1000km单模光纤传输结果
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 后续工作展望
参考文献
致谢

(3)面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 光纤承载的无线接入网研究背景
    1.2 光纤前传关键问题及研究现状
    1.3 本论文的研究内容和创新点
    1.4 本文的结构安排
    参考文献
第二章 高可靠CPRI数字传输与压缩技术
    2.1 基于跃变PAM4 调制格式的低误码传输技术
    2.2 基于椭圆滤波重采样的前传数据压缩
    2.3 CPRI前传FPGA系统仿真及时延验证
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 针对e CPRI数字前传的弹性量化精度技术
    3.1 针对无线信号质量多样性的灵活量化精度技术
    3.2 负载自适应的链路弹性容量方案
    3.3 基于无线衰落补偿的量化噪声抑制技术
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 承载MIMO信号的模拟光纤传输技术
    4.1 基于片段时分复用的模拟前传传输技术
    4.2 无中频变换的基带MIMO交织时分复用方案
    4.3 本章小结
    参考文献
第五章 数字与模拟前传集成传输
    5.1 零点填充技术原理及信号质量分析
    5.2 实验系统与结果分析
    5.3 本章小结
    参考文献
第六章 总结和展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
附录 缩略语
致谢
攻读博士学位期间已发表的论文
攻读博士学位期间申请的发明专利
攻读博士学位期间参与的科研项目

(4)增强型MSTP在佛山地铁传输系统中的应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文来源与任务需求
    1.2 地铁传输系统发展过程
    1.3 论文研究内容与组织结构
第二章 佛山地铁2号线传输系统设计
    2.1 带宽需求与容量设计
    2.2 传输系统设备选型设计
    2.3 传输系统网络结构设计
        2.3.1 传输系统组网设计
        2.3.2 传输系统保护方案比选与设计
        2.3.3 网络时钟同步系统设计
    2.4 本章小结
第三章 佛山地铁2号线传输系统方案比选
    3.1 佛山地铁2号线概况
    3.2 地铁传输系统技术概述
        3.2.1 OTN(Optical Transport Network,光传送网)技术
        3.2.2 SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字传输系统)技术
        3.2.3 ATM(Asynchronous Transfer Mode,异步传输模式)技术
        3.2.4 PTN(Packet Transport Network,分组传送网)技术
        3.2.5 MSTP(Multi-Service Transport Platform,多业务传输)技术
        3.2.6 增强型MSTP技术
    3.3 传输系统技术方案选择
        3.3.1 OTN传输技术方案
        3.3.2 增强型MSTP传输方案
        3.3.3 PTN技术方案
        3.3.4 技术方案对比与选择
    3.4 本章小结
第四章 佛山地铁2号线传输系统功能实现
    4.1 设备构成
    4.2 多业务传输承载功能
        4.2.1 以太网业务承载功能
        4.2.2 TDM业务功能
    4.3 传输系统保护功能
        4.3.1 TDM业务保护功能
        4.3.2 以太网业务保护功能
    4.4 网络同步功能
    4.5 本章小结
第五章 佛山地铁2号线增强型MSTP传输系统测试
    5.1 传输系统功能测试
        5.1.1 TDM业务测试
        5.1.2 以太网业务测试
        5.1.3 保护倒换测试
    5.2 模拟与测试实验
        5.2.1 破坏及恢复一段光纤链路
        5.2.2 同时破坏及恢复不相邻的两段光纤链路
        5.2.3 模拟正线车站节点故障
        5.2.4 模拟湾华控制中心节点故障
    5.3 测试结果分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(5)基于自适应PWM的高压大电流信号检测方法及MCR应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩写、符号清单、术语表
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 快励型MCR监控检测技术需求
    1.3 电流检测技术现状
        1.3.1 常见信号采样方法
        1.3.2 常用信号传输技术
    1.4 本文研究内容
第2章 电流与电压信号的采集
    2.1 信号采集的系统架构
    2.2 电流信号提取电阻的选择
    2.3 母排式大电流取样结构
    2.4 电压、温度等信号的采集
    2.5 本章小结
第3章 采样信号PWM转换与发送
    3.1 自适应PWM信号转换基本原理及特点
    3.2 转换电路发送端
    3.3 转换电路接收端
    3.4 精确供电电路的功能与原理
    3.5 本章小结
第4章 自适应PWM信号转换电路参数设计
    4.1 信号放大和调理电路
    4.2 三角波发生电路
    4.3 PWM闭环调制电路
    4.4 PWM驱动及光发射电路
    4.5 PWM光接收与解调电路
    4.6 精密供电设计
    4.7 基于自适应PWM信号转换的测量误差与精度分析
        4.7.1 基本分析
        4.7.2 零位校正分析
        4.7.3 温度飘移的误差分析
        4.7.4 功能模块的误差分析小结
    4.8 本章小结
第5章 系统仿真
    5.1 仿真模型
    5.2 仿真结果
    5.3 本章小结
第6章 检测系统电路试验
    6.1 检测系统设计
    6.2 检测系统与试验场景
    6.3 测量值估计与试验波形观察
        6.3.1 测量值估计
        6.3.2 试验波形观察
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 主要工作、研究成果意义、工程推广价值
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简历

(6)通信传输技术在某市电力系统的应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 课题意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 研究的主要内容
第2章 某市电力系统通信传输网现状及需求分析
    2.1 某市电力系统通信传输网络现状
    2.2 某市电力系统通信传输需求分析
        2.2.1 规模及数据划分
        2.2.2 业务带宽计算
    2.3 某市电力系统通信传输网存在问题
    2.4 本章小结
第3章 关键传输技术研究
    3.1 同步数字传输技术
        3.1.1 同步数字传输概念及特点
        3.1.2 同步数字传输网络关键技术
    3.2 TD-LTE技术
        3.2.1 TD-LTE组网架构
        3.2.2 TD-LTE关键技术
    3.3 本章小结
第4章 传输技术在某市电力系统应用研究
    4.1 某市电力系统通信传输网设计目标及原则
        4.1.1 某市电力系统传输网设计目标
        4.1.2 某市电力系统传输网建设原则
    4.2 某市电力系统通信传输技术应用研究
        4.2.1 SDH技术在电力系统的应用
        4.2.2 TD-LTE技术在电力系统的应用
    4.3 某市电力系统通信传输技术应用效果分析
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 未来展望
参考文献
作者简介
致谢

(7)基于LVDS的点对点光纤数据传输系统设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 课题主要研究内容
第二章 点对点光纤数据传输系统设计
    2.1 系统设计及指标
    2.2 系统总体方案设计
    2.3 低压差分信号技术
        2.3.1 LVDS的基本原理
        2.3.2 LVDS的特点与优势
    2.4 传输线分析
        2.4.1 传输线的分类
        2.4.2 传输线的特性参数
    2.5 信号完整性分析
        2.5.1 信号完整性的定义
        2.5.2 影响信号完整性的因素
    2.6 本章小结
第三章 数字光发送模块的设计
    3.1 数字光发送系统的介绍
    3.2 并串转换模块的设计
        3.2.1 串行器的设计
        3.2.2 芯片的选型及设计
    3.3 激光器驱动模块的设计
        3.3.1 驱动电路的设计
        3.3.2 驱动芯片的选型及设计
    3.4 温度补偿模块
    3.5 光发送次模块的设计
    3.6 总结
第四章 光接收模块的设计
    4.1 数字光接收系统的介绍
    4.2 放大电路的设计
        4.2.1 放大电路的原理及应用
        4.2.2 放大电路芯片的选型及设计
    4.3 串并转换电路
        4.3.1 解串器的设计
        4.3.2 串并转换电路芯片的选型及设计
    4.4 总结
第五章 仿真与实现
    5.1 信号完整性分析
        5.1.1 差分传输线仿真
        5.1.2 基于Cadence的信号完整性分析
    5.2 电路的设计
        5.2.1 Cadence及其应用
        5.2.2 PCB设计
    5.3 实验及波形
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 课题主要工作总结
    6.2 后期工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

(8)基于光纤传输的工业传感器网络设计研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 光纤传输的研究现状
        1.2.1 光纤传输系统的特点
        1.2.2 光纤传输系统类型
        1.2.3 光纤传输技术进展
        1.2.4 光纤传输的多路复用技术
        1.2.5 光纤传输系统的应用
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 光纤网络组网技术研究
    2.1 光纤线路编码技术
        2.1.1 扰码
        2.1.2 插入比特码
        2.1.3 mBnB码
        2.1.4 CMI码
    2.2 同步技术
    2.3 光纤传输网络拓扑结构研究
        2.3.1 光纤传输的相关网络协议
        2.3.2 光纤网络拓扑结构
    2.4 基于光纤传输的传感器网络总体方案
        2.4.1 系统设计目标
        2.4.2 传感器网络总体方案
    2.5 本章总结
第三章 传感器节点硬件电路设计
    3.1 传感器节点硬件设计方案
    3.2 FPGA外围电路设计
    3.3 串行通讯接口电路设计
    3.4 模拟量采集电路设计
    3.5 CAN通讯接口电路设计
        3.5.1 CAN协议的分层结构
        3.5.2 CAN协议的帧类型
        3.5.3 CAN总线接口方案选择
    3.6 电源电路设计
    3.7 时钟电路设计
    3.8 FPGA配置电路的设计
    3.9 光纤收发模块设计
    3.10 本章小结
第四章 系统FPGA逻辑设计
    4.1 传感器节点的软件设计方案
    4.2 FPGA的开发工具及开发流程
    4.3 硬件描述语言(HDL)
    4.4 各模块逻辑设计
        4.4.1 数字接口模块
        4.4.2 模数转换模块
        4.4.3 FIFO模块
        4.4.4 CRC编码校验模块
        4.4.5 定义传输协议模块
        4.4.6 CMI编解码模块
        4.4.7 时钟处理模块
    4.5 本章小结
第五章 调试与实验
    5.1 光纤网络实验
        5.1.1 数据传输实验
        5.1.2 光纤网络寻址实验
    5.2 CAN接口的光纤网络数据传输实验
    5.3 本章总结
第六章 结论与展望
参考文献
附录
在学期间的研究成果
致谢

(9)基于FPGA的多传感器集成光纤传统系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 光纤传输系统的发展历史与趋势
    1.3 光纤传输系统的分类及应用
    1.4 本文的主要研究内容和章节安排
2 光纤数据传输技术研究
    2.1 工业传感器信号的光纤传输方法
    2.2 复用技术
        2.2.1 复用技术简介
        2.2.2 多传感器信号单光纤传输实现方案
    2.3 光纤传输编码方式与实现
        2.3.1 数字光纤传输的信号码型要求
        2.3.2 CMI编码原理
        2.3.3 CMI解码原理
    2.4 本章小结
3 系统硬件设计
    3.1 应用需求和设计需求分析
    3.2 系统硬件组成
    3.3 发送端硬件设计
        3.3.1 传感器信号采集接口电路设计
        3.3.2 主控系统电路设计
        3.3.3 光纤发送模块驱动电路设计
        3.3.4 电源管理模块电路设计
    3.4 接收端硬件设计
    3.5 本章小结
4 系统软件设计
    4.1 发送端Verilog HDL程序设计
        4.1.1 发送端各功能模块的设计实现
        4.1.2 发送端总体功能仿真及结果分析
    4.2 接收端Verilog HDL程序设计
        4.2.1 接收端功能模块设计与实现
        4.2.2 接收端总体功能仿真及结果分析
    4.3 本章小结
5 系统性能测试与分析
    5.1 测试结果及分析
    5.2 本章小结
6 总结和展望
参考文献
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢
附录1
附录2

(10)光纤拉远基站系统及其在高速铁路中的应用研究(论文提纲范文)

致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 本课题研究背景
        1.1.1 光纤拉远基站系统在国内外的发展
    1.2 本课题研究意义和目的
    1.3 本文的内容和结构安排
2 光纤拉远基站系统
    2.1 直放站
        2.1.1 直放站的种类/分类、构成与测试指标
        2.1.2 直放站与基站相比较优劣势
        2.1.3 GSM/CDMA光纤直放站原理分析
        2.1.4 数字光纤直放站原理
        2.1.5 数字光纤直放站在GSM-R的应用形式
    2.2 RRU
    2.3 GRRU
        2.3.1 GRRU的基本原理
        2.3.2 GRRU的基本特点
3 基于高速铁路的光纤拉远基站系统
    3.1 RoF基本概念
        3.1.1 RoF技术的特点
        3.1.2 业务路由
        3.1.3 和经典方案比较
    3.2 基于RoF的高速铁路覆盖方案
        3.2.1 经典切换过程
        3.2.2 高速铁路GSM-R越区切换存在的问题
        3.2.3 解决切换问题机制
        3.2.4 基站数量
    3.3 基本的光交换结构
        3.3.1 描述
4 光纤拉远基站系统比较研究
    4.1 直放站工程设计方案
        4.1.1 光纤直放站设计中需考虑的问题
    4.2 数字光纤直放站与传统光纤直放站的差异比较
    4.3 RRU与宏基站/直放站的比较分析
        4.3.1 宏蜂窝与RRU基站的比较分析
        4.3.2 RRU与直放站的差异比较,原理,性能影响
    4.4 GRRU与直放站/宏基站的比较
        4.4.1 与传统光纤直放站比较
        4.4.2 与GSM微蜂窝比较
5 光纤拉远基站系统及其在高速铁路中的应用研究
    5.1 预估信道保留机制及仿真分析
        5.1.1 切换类型与分析
        5.1.2 算法类型和分析
        5.1.3 预估信道保留机制
        5.1.4 仿真及评估
        5.1.4.1 模型描述
        5.1.4.2 仿真结果
    5.2 位置定位算法和分析
        5.2.1 存在问题
        5.2.2 解决算法
6 结论
    6.1 全文总结
    6.2 未来展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

四、光纤数字传输系统的仿真(论文参考文献)

  • [1]基于FPGA的SDH仿真测试仪的实现[D]. 张路玉. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [2]非正交光时域脉冲混叠复用技术研究[D]. 刘海丹. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [3]面向5G移动前传的数字与模拟光纤传输关键技术[D]. 李隆胜. 上海交通大学, 2020(01)
  • [4]增强型MSTP在佛山地铁传输系统中的应用[D]. 李海鹏. 华南理工大学, 2020(02)
  • [5]基于自适应PWM的高压大电流信号检测方法及MCR应用研究[D]. 吕遥. 浙江大学, 2020(02)
  • [6]通信传输技术在某市电力系统的应用研究[D]. 梁瑶. 吉林大学, 2019(03)
  • [7]基于LVDS的点对点光纤数据传输系统设计[D]. 王思宇. 南京航空航天大学, 2017(03)
  • [8]基于光纤传输的工业传感器网络设计研究[D]. 赵智增. 北方工业大学, 2016(08)
  • [9]基于FPGA的多传感器集成光纤传统系统设计[D]. 胡天宇. 北方工业大学, 2014(09)
  • [10]光纤拉远基站系统及其在高速铁路中的应用研究[D]. 杨帆. 北京交通大学, 2009(02)

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光纤数字传输系统仿真
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