暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室, 广东 广州 510632
信号在光纤中的传输受到克尔非线性损伤的影响,产生非线性的频谱展宽效应,导致信息泄漏到带外、接收端的带内信息不完整。传统的非线性补偿方法通过反转信道传输函数在接收端对信号进行处理,效果不理想。针对该问题,首先,通过优化算法寻找在数字反向信道传输时可利用克尔非线性将原始信号压缩至另一奈奎斯特带宽的带外伴随信号;然后,将压缩后的奈奎斯特信号在发射端发送;最后,在接收端通过奈奎斯特滤波恢复原始信号。仿真结果表明,本算法在带限系统中的性能优于反向传输方法,在长度为800 km的标准单模光纤中的误差向量幅度增益为3.17 dB。
信号处理 非线性克尔效应 非线性薛定谔方程 频谱压缩 激光与光电子学进展
2020, 57(23): 230601
暨南大学光子技术研究院, 广东 广州 511486
在传统的直接检测光通信系统中,色散和光探测器的平方检测相互作用会带来不可避免的性能损失。基于斯托克斯空间复用的直接检测光通信系统,提出通过频谱压缩算法进行发射信号序列相关的相位优化,将三维斯托克斯信号转化为四维带宽为3/4的琼斯空间信号,以实现无性能损失、无需额外硬件成本的色散预补偿。鉴于上述理想的频谱压缩方法需要复杂度过高的全局优化算法,提出一种基于查表的简化相位优化算法。仿真结果表明,当优化长度为7个符号时,频谱峰值和谷值之间落差约为17 dB,可有效降低发射机带宽需求。
光通信 频谱压缩 相位优化 斯托克斯空间复用 直接检测 激光与光电子学进展
2020, 57(9): 090602
1 山西大学理论物理研究所, 山西 太原 030006
2 山西医科大学物理教研室, 山西 太原 030001
针对具有非线性负啁啾的超高斯脉冲, 提出了一种双余弦相位调制方法, 采用该方法对高非线性光纤中超高斯脉冲的频谱压缩进行优化。结果表明：由于初始超高斯脉冲的非线性负啁啾与非线性光纤中自相位调制引起的正啁啾失配导致时间相位不平坦, 频谱出现分裂和旁瓣, 压缩质量受限。通过对超高斯脉冲进行外部的两个余弦相位补偿调制可以减少频谱旁瓣的产生, 延长频谱压缩距离, 提高频谱压缩质量；其中这两个余弦相位调制的振幅和频率来自于对超高斯脉冲的非线性相移分析；在大范围展宽因子下, 超高斯脉冲的频谱压缩质量也可以优化。
非线性光学 非线性薛定谔方程 超高斯脉冲 克尔非线性 频谱压缩 相位调制
西安电子科技大学 物理与光电工程学院,西安 710071
针对多通道循序扫描地形观测模式中单个通道的回波数据在方位向存在模糊,采用传统空域波束形成技术及方位预滤波方法均无法恢复信号频谱的问题,在分析产生模糊原因的基础上,提出了一种基于谱压缩的空域波束形成方法.该方法首先对信号进行反旋处理,压缩信号的频谱宽度;然后对多通道数据进行空域波束形成,获得无模糊的频谱;最后对信号反旋处理引入的相位项进行补偿,得到原始信号的二维频谱.点目标及场景仿真实验数据处理结果均验证了该算法的有效性.
合成孔径激光雷达 TOPS模式 多通道 方位模糊 频谱恢复 谱压缩 波束形成 Synthetic aperture ladar TOPS mode Multi-channel Azimuth aliasing Spectrum reconstruction Spectrum compression Beam forming 光子学报
2014, 43(10): 1028002
西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室, 陕西 西安710071
根据大孔径静态干涉多光谱图像的成像特点, 提出一种基于方向角预测的三维小波变换。这种三维小波变换的新颖之处在于它将方向预测结合到三维提升小波中。这样每次提升小波中的预测可在相关性最强的方向上进行而不需总是局限在变换的方向上。实验证明, 对于干涉多光谱图像这种方向性很强的立体图像序列, 基于方向角预测的三维小波变换比原始三维提升小波变换有明显改进, 在相同的量化编码下, 基于方向角预测的三维小波变换比原始三维提升小波变换提高1 dB左右。经该种方法压缩的图像的光谱特性也得到明显改善。
信息光学 光谱压缩 方向小波变换 干涉多光谱
