1 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院, 湖北 武汉 430071
2 中国科学院大学, 北京 100049
为满足同一科研园区内不同建筑之间10 MHz氢钟信号（HCS）长期稳定度共享的需求，提出了一种低成本、集成化的基于光纤链路的10 MHz HCS传递完整解决方案。该方案采用1 GHz的射频信号对激光光强进行调制，利用光纤实现信号传递。通过将远端反射信号与本地信号和频后直接与待传递的HCS分频鉴相，输出误差信号反馈控制1 GHz信号的频率，实现远端1 GHz信号与本地HCS之间的相位锁定，从而使远端1 GHz信号具有与本地HCS相同的频率稳定度；之后再通过分频器在远端生成10 MHz信号，作为射频参考输出。实验验证了该方案的频率传递保真度，该系统在200 m往返光纤上的附加频率稳定度 (艾伦偏差）为1 s平均时间和10000 s平均时间；在20 km传递距离上，附加频率稳定度 (艾伦偏差）为1 s平均时间和10000 s平均时间。研究结果表明该系统的长时间频率传递稳定度优于HCS的频率稳定度，可以满足千米范围内氢钟信号共享的需求。
光通信 氢钟信号传递 光纤 锁相环 噪声补偿 optical communication hydrogen clock signal transferring optical fiber phase-locked loop noise compensation
1 浙江工业大学计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 310023
2 浙江工业大学信息工程学院, 浙江 杭州 310023
3 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
针对相干光偏移正交调幅技术的多载波滤波器组传输(CO-FBMC/OQAM)系统,提出一种基于导频的时域相位噪声补偿算法。建立一个时域相位噪声补偿模型,即相位噪声用时域扩展的离散余弦变换(DCT)近似,相位噪声包括公共相位误差(CPE)和非CPE相位噪声,它们均可通过估计DCT系数来获得。为了计算这些DCT系数,先用基于导频的扩展卡尔曼滤波(EKF)估计CPE,然后将CPE补偿后一部分判决错误概率较高的数据舍弃,仅保留余下的CPE补偿后数据进行预判决用以预估发送端数据,最后在波特率为32 GBaud的背对背CO-FBMC/OQAM系统中对所提算法进行仿真验证。结果表明,对比一种改进的盲相位搜索(M-BPS)算法,所提算法仅有0.5%~2.0%的频谱效率下降。针对64阶QAM、子载波数M=256或512的系统,所提算法的线宽延迟乘积容忍度仍远大于M-BPS算法,但其复杂度仅为M-BPS算法的1/2。
光通信 相干光通信系统 偏移正交调幅技术的多载波滤波器组 基于导频的时域相位噪声补偿 载波间干扰 离散余弦变换
上海交通大学 电子信息与电气工程学院，上海 200240
由于目标运动时对后期处理式的相位噪声补偿方法有影响，回波拍频信号相位噪声与辅助干涉仪获取的相位噪声不匹配，导致引入额外残余相位噪声。针对该问题，分析了调频连续波(FMCW)激光雷达系统中目标物体运动对于传统光源相位噪声补偿法的影响，提出了一种预估目标距离及速度进行光源相位噪声补偿的新方法。系统光源部分采用分布反馈(DFB)激光器，使用电流直接调制进行线性扫频。对运动物体进行实测的结果表明：采用新型光源相位噪声补偿方法，测量精准度提升了41倍，且能同时精确测量距离与速度。
调频连续波 激光雷达 预失真 相位噪声补偿 分布反馈激光器 frequency modulated continuous wave lidar pre-distortion phase-noise-compensation distributed feedback laser
1 东北电力大学计算机学院, 吉林 吉林 132012
2 东北电力大学电气工程学院, 吉林 吉林 132012
3 中车长春轨道客车股份有限公司工程技术中心, 吉林 长春 130052
针对现有中继转发式室内可见光通信系统中信道估计算法存在的导频数量过大、估计效率和精度低的问题,提出基于张量模式噪声补偿的信道估计方法。首先,充分利用可见光通信系统发射数据的特点设计了一种适合在接收数据中进行噪声补偿的导频结构。然后,在PARATUCK2张量分解框架下,构造了这种导频模式的含噪通信系统模型。最后,结合张量分解方法,设计了一种以导频所得噪声补偿对实际噪声进行估计的方法,完成所有信道参数的计算。仿真实验结果表明,将基于张量模式噪声补偿的估计算法应用在中继转发式室内可见光通信系统中,可以在加快寻优迭代速度的同时提高估计精确度,充分验证该算法的有效性和可行性。
光通信 中继转发 室内可见光通信系统 导频设计 PARATUCK2张量 噪声补偿
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
激光器是谐振式光纤陀螺(RFOG)的重要组成部分, 其光学噪声严重地限制了RFOG的输出精度。通过建立激光器偏振特性的数学模型, 分析了激光器的偏振消光比、对轴误差和偏振本征态相位差对RFOG性能的影响, 并通过实验验证了模型的正确性。此外, 提出一种基于强度调制基频解调信号的方案, 以补偿RFOG中非理想偏振态的振幅波动。实验表明, 利用该方案可将非理想偏振态下振幅波动引起的陀螺输出波动减小12dB以上。
谐振式光纤陀螺 激光器偏振特性 噪声补偿 声光移频器 标度因数非线性度 resonator fiber optic gyroscope polarization characteristic of laser noise compensation acoustooptic modulator scale factor nonlinearity
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
噪声处理技术是结构光测量中的一个很重要的技术。投影光强在低环境光照强度下呈现指数传播特性,存在严重的噪声,降低了结构光测量的精度。为了解决此问题,提出了一种基于π/3相移的噪声补偿算法。经过相移,信号的强度反转,噪声强度相应反转,相移前和相移后的噪声叠加取平均,就可以达到噪声补偿的效果。实验表明,该算法简单易用,可以大大消除乘性噪声,提高测量的精度。
结构光测量 噪声补偿算法 乘性噪声 相移 三维测量 structure light measurement noise compensation method multiplicative noise phase shift 3D measurement
1 国网甘肃省电力公司 信息通信公司，兰州7050
2 北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室，北京100876
激光器频偏和相位噪声是限制COOFDM（相干光正交频分复用）系统性能的重要因素。文章提出了COOFDM系统中基于差分预编码和MCDD (多载波差分检测)算法的激光器相位噪声和频偏联合补偿方案。对COOFDM系统中的频偏和激光器相位噪声作用机理和基于MCDD的补偿方案机制进行了理论推导，并在不同的光信噪比、激光器频偏和线宽条件下进行了系统仿真。仿真结果表明，基于差分预编码和MCDD的联合补偿方法对COOFDM系统中的激光器频偏和相位噪声有较好的补偿效果和较大的补偿范围，在不引入系统开销的同时，可有效改善COOFDM系统性能。
相干光正交光频分复用 激光器频偏 激光器相位噪声补偿 COOFDM laser frequency offset laser phase noise compensation
国防科技大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
基于光束相干合成的原理, 提出了脉冲激光产生的新方法, 设计并构造了相应的全光纤实验系统。该方法通过对光纤耦合器中相干合成的两束相干光的相位差进行有效地控制, 实现重复频率、脉宽、占空比均可调的脉冲激光输出。实验中利用闭环工作点控制法进行噪声相位补偿, 以得到稳定的脉冲光输出。实验分别利用矩形波、三角波、正弦波进行相位调制, 得到了相应波形的激光输出; 利用不同参量矩形波进行相位调制, 可以得到重复频率从1～500 kHz,占空比从20%～80%可调的脉冲光输出, 在重复频率为500 kHz时, 脉宽可达300 ns。这种脉冲激光产生技术为大功率、可调脉冲激光的产生提供了一种新的途径。
激光器 脉冲光纤激光 相干合成 可调脉冲激光 相位调制 噪声补偿
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
2 中国科学院研究生院,北京,100039
从理论上分析了ICCD光电响应非均匀性的产生机理,并由此建立光电响应数学模型.基于两点多段非均匀性校正算法给出了ICCD非均匀性校正方程,并通过大量实验得到ICCD在特定条件下的校正系数.在实验过程中发现ICCD的雪花点(主要由探测器的随机噪声引起)和盲点是影响非均匀性改善的主要因素,采取相应照度的响应进行了补偿.结果表明:通过补偿和校正输出图像,可以有效地减小紫外成像仪由探测器的非均匀性所带来的测量误差,使非均匀性降低了37.1%,在一定程度上减少了由于ICCD的物理特性和制造缺陷所带来的固有图像噪声.
紫外成像仪 非均匀性 线性校正 两点多段校正法 噪声补偿 ICCD
