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第1章 导论1

1.1光通信的发展与现状2

1.2光通信系统中的信号劣化6

1.3光通信系统10

1.3.1直接检测光通信系统10

1.3.2相干光通信系统11

1.3.3直接检测与相干检测12

1.4光通信系统发展趋势13

参考文献14

第2章 单载波先进调制格式19

2.1调制格式概述19

2.2光调制器22

2.2.1相位调制器22

2.2.2马赫-曾德调制器（MZM）23

2.2.3 IQ调制器25

2.2.4电吸收光调制器（EAM）25

2.3单载波高阶调制26

2.3.1 QPSK实现方式28

2.3.2 8PSK实现方式28

2.3.3 8QAM实现方式30

2.3.4 16QAM实现方式31

2.3.5高阶QAM调制32

2.3.6多维多阶调制格式比较研究35

2.4软件定义光收发机36

2.4.1软件定义的多格式收发机（SPOT）36

2.4.2软件定义的偏振转换收发机37

2.4.3自适应复用PON的软件定义收发器39

2.5小结41

参考文献41

第3章 单载波相干探测及其关键技术43

3.1相干光通信43

3.1.1单载波相干探测基本原理44

3.1.2使用相位和偏振分集接收的相干检测系统46

3.2正交化与归一化50

3.2.1正交不平衡效应的影响51

3.2.2 Gram-Schmidt正交化过程（GSOP） [4]52

3.2.3 Lowdin正交化过程[5]53

3.3时钟恢复54

3.3.1数字滤波平方定时估计算法[7]56

3.3.2 Gardner算法[8]57

3.3.3 Godard算法[9]58

3.3.4 Mu11er算法[10]59

3.3.5反馈式全数字时钟同步方案[11]60

3.4色散补偿与静态均衡64

3.5偏振动态信道均衡算法69

3.6 QPSK频偏估计与载波相位恢复76

3.7 16QAM载波恢复算法78

3.8小结83

参考文献84

第4章 多载波Nyquist调制格式86

4.1 Nyquist信号的产生87

4.1.1光Nyquist信号产生方法87

4.1.2电Nyquist脉冲信号产生方法88

4.2 Nyquist信号的处理91

4.2.1基于Duobinary频谱压缩的PM-QPSK产生方案91

4.2.2基于Viterbi算法的MLSD方法92

4.3基于多模的9-QAM信号恢复算法94

4.3.1 Nyquist强滤波94

4.3.2多模9-QAM数据恢复原理与算法95

4.4小结99

参考文献100

第5章 光正交频分复用调制格式101

5.1 OFDM原理101

5.2相干光OFDM103

5.2.1相干光OFDM系统设计要点104

5.2.2相干光OFDM的缺点和潜在改进106

5.3全光OFDM107

5.3.1基于光相移器的全光OFDM107

5.3.2全光正交多载波109

5.4小结125

参考文献126

第6章 直接探测OFDM中的数字信号处理技术128

6.1直接探测光OFDM128

6.1.1强度调制128

6.1.2上变频调制及解调131

6.2直接检测OFDM算法132

6.2.1同步算法132

6.2.2信道估计136

6.3降低OFDM的PAPR138

6.3.1 PAPR的定义139

6.3.2降低PAPR的常用方法139

6.3.3降PAPR方法性能的改善149

6.4小中心载波和子载波干扰的原理和算法150

6.4.1 SSMI和FF产生的原理150

6.4.2抗SSMI和FF技术155

6.5直接检测光OFDM传输系统的研究进展163

参考文献165

第7章OFDM相干探测及其关键技术169

7.1正交频分复用基本原理169

7.2相干光正交频分复用原理及其关键技术171

7.2.1相干光正交频分复用的实现171

7.2.2符号同步173

7.2.3频偏估计175

7.2.4信道估计177

7.2.5相位估计180

7.2.6偏振复用的实现183

7.3基于偏振复用的相干光正交频分复用系统的实验实现185

7.4相干检测的光正交频分复用的研究现状和展望187

7.4.1超长距离的传输187

7.4.2超大容量的相干检测光正交频分复用传输188

7.4.3高性能相干检测的接入网188

7.4.4实时相干检测OFDM系统的推进189

7.5小结189

参考文献189

第8章 多维复用光信号传输192

8.1光时分复用多信道光传输192

8.1.1 OTDM原理和关键技术192

8.1.2高速OTDM传输197

8.2波分复用多信道光传输197

8.2.1 WDM系统结构198

8.2.2 WDM关键技术198

8.2.3 WDM工作特性202

8.2.4 WDM传输系统实验204

8.3空分复用多信道光传输205

8.3.1基于多模光纤的空分复用多信道光传输206

8.3.2基于多芯光纤的空分复用多信道光传输215

8.4光码分复用多信道光传输222

8.4.1 OCDM原理及系统构成222

8.4.2 OCDM关键技术224

8.4.3 OCDM应用226

8.5 OAM复用226

8.6小结229

参考文献229