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光通信系统中的Super FEC研究

作　者: 赵艳飞
导　师: 李晖
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 超强前向纠错级联码交织器 BCH码 RS码
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

前向纠错(FEC)技术目前已经被广泛地应用于光通信系统中,以便通过在信号中加入少量的冗余信息来发现并纠正误码,降低接收端的光信噪比(OSNR)容限,从而达到改善系统的误码率性能,提高系统通信的可靠性,延长光信号的传输距离,降低光发射机发射功率以及降低系统成本的目的。近年来,ITU-T针对光通信系统的迅速发展而开展了FEC码的研究,相继提出了若干与此相关的建议(如ITU-T G.707、G.975、G.709和G.975.1等)。但随着光通信系统向更长距离、更大容量和更高速度的日益发展,光纤中的传输效应就会严重影响传输速率和传输距离的进一步提高。为此,人们不断研究开发性能更好的超强前向纠错(SFEC)方案,使其获得更高的净编码增益(NCG)和更好的纠错性能,满足光通信系统高速发展的需要和尽量避免实施设备昂贵复杂的色散补偿技术等。鉴于光通信系统的这种发展趋势,就有必要深入研究新的SFEC方案,并对其在光通信系统中的应用进行理论分析和实际验证,以期将它更好地应用到光通信系统中来提高光通信系统的通信质量,同时降低系统成本。本文首先对级联码和交织器进行了研究,主要内容包括级联码系统的编译码结构、常用交织器的分析设计和级联码系统中交织器的设计考虑。然后对ITU-T G.975.1建议中的SFEC方案进行了分析研究,并进行了基于C++平台的计算机仿真。最后,提出了基于级联码系统的新的SFEC方案。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-16
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 本课题研究的目的及意义  11-12
  1.3 国内外相关技术发展现状  12-14
  1.4 本文主要研究内容  14-16
第2章差错控制编码  16-30
  2.1 引言  16
  2.2 BCH码  16-21
    2.2.1 二进制本原BCH码  16-17
    2.2.2 BCH码的译码  17-21
  2.3 RS码  21-24
    2.3.1 RS码的定义和编码  21-22
    2.3.2 RS码的译码：Berlekamp算法  22-24
  2.4 缩短码和扩展码  24-26
    2.4.1 缩短循环码  24
    2.4.2 CRC码  24-25
    2.4.3 扩展码BCH码  25-26
  2.5 光通信系统中的FEC  26-28
    2.5.1 带内FEC方案  26-27
    2.5.2 带外FEC方案  27
    2.5.3 带内FEC与带外FEC的性能分析比较  27-28
  2.6 本章小结  28-30
第3章级联码的研究  30-38
  3.1 引言  30
  3.2 级联码理论基础  30-33
    3.2.1 传统级联码的概念  30-32
    3.2.2 理论分析  32-33
  3.3 级联码系统的构造  33-36
    3.3.1 串行级联码系统  33-34
    3.3.2 并行级联码系统  34-35
    3.3.3 混合级联码系统  35-36
  3.4 光通信系统中的级联码  36-37
  3.5 本章小结  37-38
第4章交织器的研究  38-48
  4.1 引言  38
  4.2 交织技术的基本理论  38-40
  4.3 常用交织器的分析与设计  40-43
    4.3.1 块交织器  40-41
    4.3.2 伪随机交织器  41
    4.3.3 卷积交织器  41-43
  4.4 级联码系统中交织器的设计  43-45
    4.4.1 理论基础  43-44
    4.4.2 设计考虑  44-45
  4.5 对G.975.1 中I3 方案交织器的分析研究  45-47
  4.6 本章小结  47-48
第5章 G.975.1 中SFEC方案分析研究  48-55
  5.1 Super FEC的相关概念和参数  48-49
    5.1.1 纠错能力  48-49
    5.1.2 冗余度  49
    5.1.3 时延  49
  5.2 Super FEC方案分析研究  49-54
    5.2.1 I.2-RS(255,239)/CSOC(n_0/k_0=7/6,J=8)  49-51
    5.2.2 I.3-BCH(3860,3824)/BCH(2040,1930)  51-52
    5.2.3 I.4-RS(1023,1007)/BCH(2040,1952)  52-54
  5.3 本章小结  54-55
第6章基于级联码的SFEC算法设计  55-62
  6.1 SFEC算法设计原则  55
  6.2 基于BCH/BCH级联的SFEC算法设计  55-61
    6.2.1 BCH(976,956)/BCH(2040,1952)级联  56-58
    6.2.2 BCH(3872,3824)/BCH(1020,968)级联  58-61
  6.3 本章小结  61-62
结论  62-63
参考文献  63-67
致谢  67

光通信系统中的Super FEC研究

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