1 中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
2 西北大学 信息科学与技术学院, 陕西 西安 710127
该文提出了一种基于声表面波延迟线的相位解调器, 其原理是利用声表面波延迟线将调相信号转换为调幅信号, 并采用“延迟相加”的方法进行解调。该延迟线实现了频率2.695~3.000 GHz内1 μs的延迟时间, 解调器可以实现调制速率为500 kHz和1 MHz的二进制相移键控(BPSK)调制信号的解调。
解调器 表面延迟线 二进制相移键控 延迟相加 声电转换 demodulator surface acoustic wave delay line binary phase shift keying (BPSK) delay addition acoustic-to-electric conversion
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室，上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心，北京 100049
3 中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程部，上海 201800
卫星相干激光通信系统中，信号调制格式以相移键控（PSK）为主，未兼容开关键控（OOK）的相干接收。针对卫星相干光通信接收机不兼容多种调制格式的问题，实验搭建了兼容OOK以及二进制相移键控（BPSK）的相干通信接收装置。在1 Gbit/s的通信速率下，当调制格式为OOK且信号光功率为-54.6 dBm时，误码率（BER）为10-3，接收灵敏度距离散粒噪声极限3.3 dB；当调制格式为BPSK且信号光功率为-57.95 dBm时，BER为10-3，接收灵敏度距离散粒噪声极限4.2 dB。该多体制兼容相干接收机的结构与当前大多数相干接收机的硬件通用，且具有较高的接收灵敏度，证明了卫星相干激光通信多体制兼容技术的可行性，具有重要意义。
光通信 多体制兼容 内差检测 开关键控 相移键控 光学学报
2023, 43(12): 1206002
1 燕山大学信息科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004
2 河北省特种光纤和光纤传感器重点实验室，河北 秦皇岛 066004
针对基于传统马赫-曾德尔干涉仪的差分相移键控（DPSK）解调系统对光源相干性的要求高、臂长差和码速失配容忍度低、容易受到振动和温度的影响等问题，提出了一种基于新型马赫-曾德尔干涉结构的DPSK解调系统，采用光信号两次经过马赫-曾德尔干涉结构、参考臂和干涉臂之间相对延时1 bit干涉的方式实现了DPSK信号的解调。通过仿真和实验相结合的方法验证了新型解调系统的原理正确性及其性能。在系统Q值大于7的情况下，新型解调系统臂长差和调制码速率之间的失配因子容忍区间达到了0.25~1.73，其中Q值下降小于3 dB 的区间达到了0.79~1.09。最后通过DPSK调制与解调实验以及温度稳定性验证实验证明了：在采用宽带光源（臂长差大于光源相干长度）的条件下，新型解调系统能够实现DPSK信号解调，降低了对光源相干性的要求，并且在0~70 ℃的环境中系统Q值在10以上，证明了系统具有较好的温度稳定性。
光通信 新型马赫-曾德尔干涉结构 差分相移键控调制与解调 臂长差失配 温度 光源线宽
长春理工大学光电工程学院，吉林 长春 130022
相干激光通信具有高速率及传输距离长等优势，在星间激光通信中占有重要的地位。相干光通信系统充分利用了光的强度、相位、频率和偏振等信息，不仅能提高频带利用的效率，同时还能够延长光通信中继距离。四相相移键控（QPSK）调制与解调作为一种多进制调制方式，可以大幅度地提升频谱资源的利用率。本文针对相干光激光通信的QPSK调制与解调响应速率的问题，提出了一种改进型的科斯塔斯（Costas）环，实验验证了完整的QPSK调制与解调系统，同时验证了改进型Costas环的性能可行性。
相干光学与统计光学 现场可编程门阵列 四相相移键控 Costas环 解调 仿真 激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0103001
中国人民解放军陆军工程大学 通信工程学院, 南京, 210007
高采样速率、高分辨率数/模转换器(DAC)是量子噪声随机加密(QNRC)系统性能提升的核心器件之一, 一直制约着QNRC系统技术发展。为了探究不同的DAC采样速率和分辨率对QNRC系统性能的影响, 采用VPItransmission Maker Optical System 9.1软件进行系统仿真设计.首先, 搭建了介观态功率为-21 dBm、传输距离为1000 km、传输速率为10 Gb/s和密文态数目为28-1的基于相移键控的QNRC系统; 然后, 改变DAC的采样速率、分辨率, 对QNRC系统的性能进行对比分析。分析结果表明: 当DAC的采样速率、分辨率分别为30 Gb/s、6 bit时, QNRC系统的性价比最佳。
量子噪声随机加密系统 数/模转换器 相移键控调制 quantum noise random encryption system, digital-to
西昌学院 信息技术学院, 四川 西昌 615000
在相干光纤通信系统中, 恒模算法(CMA)是一种最为常见的抑制偏振模色散(PMD)的算法。为了进一步降低接收机数字信号处理(DSP)后的误比特率(BER), 提出了一种基于提升光纤通信系统传输速率的CMA改进措施。采用将靠近星座图坐标轴的若干个散点推向邻近区间的方法进行优化, 计算并比较了传统CMA和改进CMA的BER, 设计了相关仿真实验。仿真分析结果表明: 改进CMA使补偿的传输速率提升3.46%(BER=0)；若对BER的要求为2×10-4, 则传输速率还可再提升1.33%。
光纤通信 偏振膜色散 偏振复用 正交相移键控 恒模算法 optical fiber communication, polarization film dis
光子学报
2022, 51(10): 1006006
复旦大学通信科学与工程系电磁波信息科学教育部重点实验室，上海 200433
光载无线通信（RoF）系统结合了光纤和无线通信的优势，具有大带宽、低损耗、灵活移动等特性，在未来超5G/6G通信网络中有广阔的发展前景。这里实现了传输速率超过100 Gbit/s的偏振复用正交相移键控（PDM-QPSK）信号在基于商用光传送网（OTN）实时处理的RoF系统中的有效传输。分别实验演示了频率为22 GHz、传输速率为125.52 Gbit/s的PDM-QPSK信号在20 km+25 km两跨光纤和频率为60 GHz、传输速率为125.52 Gbit/s的PDM-QPSK信号在20 km+25 km两跨光纤和1 cm无线链路中的传输。结果显示启用开销为15%的软判决前向纠错（SD-FEC）编码可以实现无差错传输。另外，提出在实时处理的RoF系统中采用集成的双极化马赫-曾德尔调制器（DP-MZM）进行偏振调制的新方法，RoF系统降低了系统复杂度，在未来移动数据通信网络中有很大的应用价值。
光通信 实时处理 光载无线通信 双极化马赫-曾德尔调制器 偏振复用正交相移键控 光学学报
2022, 42(15): 1506003
西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710121
针对水下无线光通信(UWOC) 中海水信道的衰减特性和系统自噪声对调制性能的影响, 提出了一种改进的 Gardner 定时同步算法, 建立了基于偏移正交相移键控(OQPSK) 调制的 UWOC 系统模型, 仿真分析了 OQPSK 调制系统中水质和传输距离对误码率(BER) 性能的影响规律。结果表明, 与正交振幅调制(QAM)、四相相对移相键控(QDPSK)、开关键控(OOK) 调制的系统相比, 当系统 BER 达到 10-3 时, 采用 OQPSK 调制可分别获得 2.2、4.4、6.2 dB 左右的增益。与 OOK 调制相比, 采用 OQPSK 调制可获得 2.3～8.2 m 的距离增益。在衰减较大的水下信道中, 提出的 Gardner 算法较好地改善了 OQPSK 调制信号的同步性能, 与传统算法相比, BER 明显降低, 可获得约 12.5～14.2 dB 左右的增益。
光通信 水下无线光通信系统 定时同步 偏移正交相移键控调制 Gardner 算法 optical communication underwater wireless optical communication system timing synchronization offset quadrature phase shift keying modulation Gardner algorithm
