奈奎斯特超级光信道非线性均衡与交换实验研究-答辩

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验证奈奎斯特第一准则

验证奈奎斯特第一准则一、实验目的1. 理解奈奎斯特第一准则的原理；2. 通过实验现象对比，了解各个参数对系统性能的影响。

二、实验仪器电脑，systemview5.0软件三、实验原理原始二进制数字基带信号波形多数都是矩形波，在画频谱时通常只画出其能量最集中的频率范围，但这些基带信号在频域内实际上是无穷延伸的。

如果直接采用矩形脉冲的基带信号作为传输码型，由于实际信道的频带是有限的，则传输系统接收端所得的信号频谱必定与发送端不同，这就会使接收端数字基带信号的波形失真。

大多数有线传输情况下，信号频带不是陡然截止的，而且基带频谱也是逐渐衰减的，采用一些相对来说比较简单的补偿措施（如简单的频域或时域均衡）可以将失真控制在比较小的范围内。

较小的波形失真对于二进制基带信号影响不大，只是使其抗噪声性能稍有下降，但对于多元信号，则可能造成严重的传输错误。

当信道频带严格受限时（如数字基带信号经调制通过频分多路通信信道传输），波形失真问题就变得比较严重，尤其在传输多元信号时更为突出。

为了研究波形传输的失真问题，我们首先来看一下基带信号传输系统的典型模型，如图1所示。

在发送端，数字基带信号()X t经发送滤波器输入到信道，发送滤波器的作用是限制发送频带，阻止不必要的频率成分干扰相邻信道。

传输信道在这里是广义的，它可以是传输介质（电缆、双绞线等等），也可以是带调制解调器的调制信道。

基带信号在信道中传输时常混入噪声()n t，同时由于信道一般不满足不失真传输条件，因此要引起传输波形的失真。

所以在接收端输入的波形与原始的基带信号()X t差别较大，若直接进行抽样判决可能产生较大的误判。

因此在抽样判决之前先经过一个接收滤波器，它一方面滤除带外噪声，另一方面对失真波形进行均衡。

抽样和判决电路使数字信号得到再生，并改善输出信号的质量。

图1 基带传输系统模型根据频谱分析的基本原理，任何信号的频域受限和时域受限不可能同时成立。

因此基带信号要满足在频域上的无失真传输，其信号波形在时域上必定是无限延伸的，这就带来了各码元间相互串扰问题。

超奈奎斯特大气光通信中的深度学习检测方法

超奈奎斯特大气光通信中的深度学习检测方法超奈奎斯特大气光通信中的深度学习检测方法摘要：超奈奎斯特大气光通信是一种用于长距离数据传输的新兴技术，在复杂大气环境中具有高效和可靠的性能。

然而，大气光散射和吸收等因素会导致信号衰减和失真。

为了解决这些问题，研究人员引入了深度学习技术，利用其强大的模式识别和数据建模能力来提高信号检测效果。

本文对超奈奎斯特大气光通信中的深度学习检测方法进行综述，并探讨了未来的研究方向。

一、引言超奈奎斯特大气光通信是一种利用大气中的高斯光束进行光信号传输的技术。

相较于传统的光纤通信，它具有更高的传输速率和更低的成本，并且适用于远距离和环境复杂的场景。

然而，大气环境因素会对信号的衰减和失真造成不可忽视的影响，限制了超奈奎斯特大气光通信的性能。

二、超奈奎斯特大气光通信中的信号检测问题在超奈奎斯特大气光通信中，信号检测是关键问题之一。

由于大气光环境的复杂性，传统的信号检测方法往往难以达到良好的效果。

因此，研究人员开始尝试将深度学习技术引入到大气光通信中，以提高信号检测的准确性和鲁棒性。

三、深度学习在超奈奎斯特大气光通信中的应用1. 数据集的构建在使用深度学习进行信号检测之前，需要构建一个包含已知信号和噪声的数据集。

可以通过仿真或实际采集的方法获取数据，并对其进行预处理和标注。

2. 特征提取与选择深度学习算法的效果很大程度上依赖于特征的选择和提取。

在超奈奎斯特大气光通信中，研究人员尝试使用卷积神经网络（CNN）等深度学习模型进行特征学习，以自动提取信号中的关键特征。

3. 模型训练与优化在构建好数据集和选择好特征之后，可以使用深度学习模型进行训练和优化。

传统的深度学习模型，如多层感知机（MLP）和循环神经网络（RNN），可以用于信号检测任务。

此外，也可以采用迁移学习和生成对抗网络等技术，进一步提高检测效果。

4. 信号检测与判决经过模型的训练和优化后，可以将其应用于实际的信号检测任务中。

第5章线性系统的频域分析法

1 的对数幅相曲线 1 j0.5
0
5.2
典型环节频率特性曲线的绘制
5.1.1
频率特性的基本概念与定义
先考查图 5.1 所示的 RC 滤波网络为例，说明频率特性的基本概念．
R
ui
C
uo
图 5.1 RC 滤波网络
设 RC 网络的输入信号是幅值为 A 的正弦信号 ui A sin t ，当输出 uo 呈稳态时,记录
ui 、 uo 的曲线如图 5.2 所示．由图可见, RC 网络的稳态输出信号仍为正弦信号，频率与

5.8 为 RC 网络 T 0.5 时的尼科尔斯图．后面我们会进一步学习如何利用对数幅相曲线和系统开环和闭环传递函数的关系，绘制关于闭环幅频特性的等 M 图和闭环相频特性的等图．
0
5
2 3 4 7
1
L( ) / dB
10
15
20
10
100 80
图 5.8
60 40 20 ( ) /
输入信号的频率相同，只是幅值有所衰减，相位存在一定延迟．
ui
A
2
0
uo
t

0
2

t
图 5.2 RC 网络的输入和稳态输出信号
RC 网络的微分方程如下:
T
duo uo ui dt
(5.1)
式中, T RC 为时间常数．将式(5.1)取拉普拉斯变换，并代入初始条件 uo (0) uo0 ,得：
uo ( s )
1 1 A Tuo0 ui ( s) Tuo0 2 2 Ts 1 Ts 1 s
(5.2)
再将式(5.2)取拉普拉斯反变换得：

非线性信道的LMS Newton均衡算法的研究

基金项目ｔ通信系统信息控制技术国家级重点实验室基金资助项目（６４６１）００００６
第１期
刘顺兰等：非线性信道的Ｌｅｔｎ均衡算法的研究ＭＳＮｗｏ
本文使用Ｈａｍｍｅｓｉ型和维纳ｒｔｎ模ｅ模型构建了一个非线性信道传输系统的模型，如图３所示。图３中左侧为Ｈａｍｍｅｓｉ非线性信道模型，右侧为ｒｔｎｅ自适应维纳非线性均衡器模型。均衡器分别使用ＮＣＭＳＬ、改进１型ＮＣＭＳＬＮｅｏｗｔｎ和改进２型ＮＣＭＳＮｅｔｎ算Ｌｗｏ法进行递归迭代更新抽头系数。相比而图３非线性信道传输系统的基本模型
被来建线信。于ｏｒ波具大的头叫篓模厂ｕ用构非性道由Ｖｒ器有量抽蓄簇Ｈ块Ｏｌ滤ｔｅａ系 — ｕｔｐｔ
面临的另
一
个重要问题。为了解决这两个问题，本文使用
…
纳模 …… …
～
Ｈａｍｍｅｓｅｒｔｉ型结构和维纳模型结构［６ｎ模５１替Ｖｌｒ，来代ｏｔｒ数模型，从而减少抽头系数的个数，降低ｅａ级计算复杂度和收敛时间。
Ｆｂｕｒ２１ｅｒａｙ，０１
非线性信道ｆＬｗｔｎ衡算法的研究ｌＭＳＮｅｏ均ｇ
刘顺兰，蒋树南
（州电子科技大学通信工程学院，浙江杭州３０１）杭１０８

奈奎斯特定理研究资料

3 数字传输的基本理论无失真传输条件数字基带信号大多数都是矩形波形，尽管平时所见它们的频谱都是有限的，但事实上这只是其频谱图中功率最集中的部分，是近似的结果。

这些基带信号的频谱实际上是在整个频率范围内无限延伸的，如果直接采用矩形波传输，就要求信道的频带是无限的，这在现实中是不可能的，接收到的信号频谱必然与发送端发送信号的频谱不同，产生失真。

对数字基带传输系统进行定量分析可知，如对第K个码元时刻进行抽样，其样值包括三部分：第K个时刻发送波形的抽样值，码间干扰和信道随机噪声干扰。

正是由于后两项的存在，才造成码元误判，引起传输失真。

码间干扰和信道随机噪声干扰与基带系统的传输特性有着密切的关系。

在不考虑信道随机噪声的前提下，接收波形满足抽样值无码间干扰的充要条件是：只在本码元抽样时刻上有最大值，而在其他码元的抽样时刻上抽样值为零。

换句话说，接收波形在其他码元抽样时刻过零点。

在不考虑码间干扰的前提下，误码率随信噪比的提高而下降。

奈奎斯特准则提出：只要信号经过整形后能够在抽样点保持不变，即使其波形已经发生了变化，也能够在抽样判决后恢复原始信号，因为信息完全恢复携带在抽样点幅度上。

奈奎斯特准则要求信号传递过程应满足满足该条件的一个特例为理想低通滤波器，|ω|≤π/T，其他式中，T称为奈奎斯特间隔，T/2是奈奎斯特带宽。

3.1.1 理想低通滤波器简单的模拟低通滤波器SystemView仿真模型如图所示。

其中用图符0来模拟10Hz的脉冲信号源，图符1为有较高抽头数的FIR滤波器来模拟理想的低通滤波器，其通带为5Hz。

系统的时间设置：采样点数为2048，采样频率为100Hz。

各图符的设置如表所示。

理想低通滤波器波形仿真系统设置：Samples= 1000，Samples Rate=100，仿真模型中的图符块参数可按表设置。

表图符块设置参数Token Type Parameters:0 Source: PN Seq Amp = 1 v，Offset = 0 v，Rate = 10 Hz，Levels = 2，Phase = 0 deg，1 Operator: Linear Sys Lowpass FIR，Fc = 5 Hz，Decimate By 1，Quant Bits=None，Taps=511，Ripple= 2，3 Sink: Analysis3.1.2 升余弦滤波器在实际应用中，理想低通滤波器是不可能实现的，因而实际中广泛应用以 /2为中心的，有奇对称的升余弦过度进行整形，称为升余弦滚降整形。

多径信道下基于频域均衡的超奈奎斯特传输

多径信道下基于频域均衡的超奈奎斯特传输王志峰;白勇;唐啸宇;黄梦醒【摘要】针对在多径信道下进行超奈奎斯特(FTN)传输时,同时存在由FTN与多径信道引入的双重符号间干扰(ISI)的问题,提出了应用频域均衡与低密度奇偶校验(LDPC)编码相结合的接收机结构来提高系统传输性能.该接收机构在接收端利用频域均衡器对由FTN与多径信道引入的符号间干扰进行频域均衡,均衡后的信号再通过LDPC信道译码器,利用最大后验概率准则(MAP)进行判决,最终恢复出原始信息.仿真实验显示,基于频域均衡的FTN传输系统可改善系统传输的误码性能.%To solve the problem that during the faster than Ngquist ( FTN ) transmitting over frequency selective chan-nels, the FTN signaling and multipath selective channels can both induce inter-symbol-interference (ISIs), a re-ceiving scheme using the frequency-domain equalization and the low density parity check ( LDPC ) coding is pro-posed to improve the performance of signal transmission.The receiving scheme uses the frequency-domain equalizer to perform frequency-domain equalizing at the receiving end for the ISI induced by FTN signaling and multipath channels, and then the LDPC decoder recovers the original data by using the maximum a posterior ( MAP) criteri-on.The simulation demonstrates that the BER ( bit error rate) performance is improved with the proposed transmis-sion scheme.【期刊名称】《高技术通讯》【年(卷),期】2017(027)007【总页数】6页(P619-624)【关键词】超奈奎斯特(FTN);域均衡器;LDPC码;符号间干扰【作者】王志峰;白勇;唐啸宇;黄梦醒【作者单位】海南大学信息科学技术学院南海海洋资源利用国家重点实验室海口570228;海南大学信息科学技术学院南海海洋资源利用国家重点实验室海口570228;海南大学信息科学技术学院南海海洋资源利用国家重点实验室海口570228;海南大学信息科学技术学院南海海洋资源利用国家重点实验室海口570228【正文语种】中文1949年，香农提出著名的受功率限制的带限高斯信道连续时间信道容量公式[1]，并指出在带宽受限的条件下，高速数据传输信号在不引起符号间干扰的情况下所能达到的最大码元速率为信道带宽的两倍，否则，发送信号将会发生部分或全部重叠从而引起符号间干扰。

超奈奎斯特可见光通信系统的设计实现和性能分析

超奈奎斯特可见光通信系统的设计实现和性能分析超奈奎斯特可见光通信系统的设计实现和性能分析近年来，随着信息技术的不断发展和人们对于无线通信的需求不断增加，可见光通信逐渐成为了一种备受关注的新兴通信技术。

其通过利用可见光的波长在空气中传输信息，可以实现高速、高带宽的传输，同时还可以避免无线电频谱资源的紧张问题。

超奈奎斯特可见光通信系统作为可见光通信的一种重要方向，在通信性能方面具有很大的潜力。

本文将介绍超奈奎斯特可见光通信系统的设计实现和性能分析。

超奈奎斯特可见光通信系统主要由发射端、信道和接收端三部分组成。

其中，发射端包括一个发送机制和一个适当的编码与调制方法，信道则是光通信中传输信息的媒介，接收端则用于接收、解码和还原传输的信息。

首先，我们来看超奈奎斯特可见光通信系统的发射端。

在发送机制方面，超奈奎斯特可见光通信系统主要利用了短脉冲的特点。

通过使用窄脉冲时序地址问题和分割址随机化技术，系统可以在较短的时间内传输大量的数据。

此外，编码与调制方法方面，我们可以采用正交调制方法，利用M-DPSK（M进制差分相移键控）来对信息进行编码和调制。

M-DPSK可以通过改变相位来表达不同的信息位，在保证通信质量的同时提高传输速率。

接下来，我们来看超奈奎斯特可见光通信系统的信道。

由于可见光通信主要在空气中进行传输，其信道特性复杂多变。

为了降低信道传输的错误率，并保证通信的可靠性，我们可以使用前向纠错编码和自适应调制技术。

前向纠错编码可以通过添加冗余信息来提高信道传输的可靠性，而自适应调制技术可以根据信道的变化来选择合适的调制方式和编码方式，从而提高传输速率和质量。

最后，我们来看超奈奎斯特可见光通信系统的接收端。

接收端主要包括接收机制、解调和还原信息的方法。

在接收机制方面，可以根据接收的光信号进行降噪和滤波处理，以确保接收的信号质量。

在解调和还原信息的方法方面，可以借鉴M-DPSK的反调和解码算法，将接收到的信号恢复成二进制数据，并还原成传输的信息。

超奈奎斯特无线光通信系统下的混合调制以及干扰消除算法

超奈奎斯特无线光通信系统下的混合调制以及干扰消除
算法
混合调制技术是指在无线光通信系统中，同时采用了多种调制方式来传输数据。

常见的混合调制方式包括正交频分复用（OFDM）、脉冲幅度调制（PAM）和相位偏移键控（PSK）等。

在超奈奎斯特无线光通信系统中，混合调制技术主要包括OFDM-PAM 和OFDM-PSK。

其中，OFDM-PAM是指将数据信号先经过PAM调制，然后使用OFDM技术进行调制和传输。

OFDM-PSK则是指将数据信号先经过PSK调制，然后使用OFDM技术进行调制和传输。

这种混合调制方式的优势在于可以在保持低功耗和高速率的情况下，提高系统的容量和性能。

而在混合调制技术的基础上，超奈奎斯特无线光通信系统还采用了一种干扰消除算法，以提高系统的抗干扰性能。

这种算法主要包括空间域信号处理和时域信号处理两个方面。

在空间域信号处理方面，超奈奎斯特系统采用了多天线技术，即使用多个天线来接收信号。

通过对接收到的信号进行合理的处理，可以实现多用户之间的信号分离和干扰消除，从而提高系统的容量和性能。

在时域信号处理方面，超奈奎斯特系统采用了自适应均衡和估计算法来消除信道引起的干扰和失真。

自适应均衡主要通过对接收信号进行补偿和修正，使其更接近原始发送信号。

估计算法则主要用于对信道状态进行估计和预测，以便进行适当的信号处理和干扰消除。

总之，超奈奎斯特无线光通信系统下的混合调制和干扰消除算法可以有效提高系统的容量和性能。

通过采用多种调制方式和信号处理技术，可
以实现更高的速率和更低的误码率，从而满足不同应用场景对通信系统的要求。

奈奎斯特定理和香农定理解析

奈奎斯特定理（Nyquist's Theorem）和香农定理（Shannon's Theorem）是网络传输中的两个基本定理。

学习之前先了解一下下面几个定义：波特率（baud rate）、比特率（bit rate）、带宽（bandwidth）、容量（capacity）。

波特率：波特率指的是信号每秒钟电平变化的次数，单位是Hz：比如一个信号在一秒钟内电平发生了365次变化，那么这个信号的波特率就是365Hz；比特率：比特率是信号每秒钟传输的数据的位数，我们知道在计算机中，数据都是用0，1表示的，所以比特率也就是每秒钟传输0和1的个数，单位是bps（bit per second）。

波特率和比特率之间有什么关系呢？我们可以假设一个信号只有两个电平，那么这个时候可以把低电平理解为“0”，高电平理解为“1”，这样每秒钟电平变化的次数也就是传输的0，1个数了，即比特率 = 波特率。

但是有些信号可能不止两个电平，比如一个四电平的信号，那么每个电平就可以被理解成“00”，“01”，“10”，“11”，这样每次电平变化就能传输两位的数据了，即比特率= 2 × 波特率。

一般的，bit rate = buad rate × log2L，这里L就是信号电平的个数。

下面再来看看带宽和容量的概念。

一般信道都有一个最高的信号频率（注意不是波特率哦，频率是指每秒钟的周期数，而每个周期都会有几次电平变化。

）和最低的信号频率，只有在这两个频率之间的信号才能通过这个信道，这两个频率的差值就叫做这个信道的带宽，单位是Hz。

信道的容量又是怎么回事呢？我们知道数据在信道中传输会有他们的速度——比特率，这里面最高的比特率就叫做这个信道的容量，单位是bps。

就好象每条公路都有他们的最高限速，那么所有在里面开的车都不会超过这个速度。

口语中也会把信道容量叫做“带宽”的，比如“带宽10M的网络”，“网络带宽是10M”等等。

超奈奎斯特速率无线光MIMO通信系统误码性能分析

超奈奎斯特速率无线光MIMO通信系统误码性能分析超奈奎斯特速率无线光MIMO通信系统误码性能分析摘要：随着无线通信技术的发展，需求更高的数据传输速率已成为当今无线通信领域的主要挑战之一。

为了满足此需求，使用无线光MIMO系统被广泛研究。

超奈奎斯特速率是无线通信系统中的理论上限，可以提供最大的数据传输速率。

本文通过分析超奈奎斯特速率无线光MIMO通信系统的误码性能，探讨系统参数对误码性能的影响，以及提出改进方案来提高系统的性能。

1. 引言无线通信技术的迅猛发展使得人们对于更高的数据传输速率有着更高的期望。

无线光通信技术由于其天然的优势，如高带宽、低延迟等，被广泛研究。

而多输入多输出（MIMO）系统则可以通过增加天线数量来提高信号的传输效果。

超奈奎斯特速率是无线通信系统的理论极限，可以提供最大的数据传输速率。

因此，研究超奈奎斯特速率下无线光MIMO通信系统的误码性能，对于提高系统性能具有重要意义。

2. 系统模型超奈奎斯特速率无线光MIMO通信系统的系统模型包括发送端、信道和接收端。

发送端采用MIMO技术，拥有多个天线，将数据通过空间多路复用技术同时发送到多个天线上。

信道模型包括了光信道的衰减、散射和干扰项。

接收端使用最大比合并（MRC）或最大似然检测（MLD）等技术进行数据恢复。

3. 误码性能分析误码性能是衡量通信系统性能的重要指标。

本文通过数学推导和仿真分析，研究了超奈奎斯特速率无线光MIMO通信系统的误码性能。

3.1. 误码率分析根据调制方式和信噪比，我们可以得到误码率的数学表达式。

通过对误码率进行分析，可以评估系统的可靠性和性能，并优化系统参数以提高系统性能。

3.2. 极化码的应用极化码是一种能够接近香农容量的编码方式，具有较低的译码复杂度和良好的性能。

通过在超奈奎斯特速率无线光MIMO通信系统中应用极化码，可以提高系统的性能和容量。

4. 系统参数与误码性能的关系系统参数对于通信系统的误码性能有着重要的影响。

超奈奎斯特可见光通信信号传输系统的设计与实现

超奈奎斯特可见光通信信号传输系统的设计与实现超奈奎斯特可见光通信信号传输系统的设计与实现1. 引言可见光通信技术是一种基于可见光波段的无线通信技术，它利用光的性质进行信号的传输。

传统的无线通信技术如Wi-Fi、蓝牙等，存在着频谱资源有限、容易受到电磁干扰等问题。

而可见光通信技术则可以通过光的传输，具有频谱资源丰富、抗干扰性强等优势。

超奈奎斯特（超-Nyquist）信道还是可见光通信的一种新型传输方式，本文将介绍超奈奎斯特可见光通信信号传输系统的设计与实现。

2. 超奈奎斯特传输原理超奈奎斯特传输原理是一种通过在带通限制内传输超过基带极限频率的信号，从而获取更高的信息传输速率的技术。

在可见光通信中，光信号的带宽与接收端摄像头的帧率相关联。

超奈奎斯特信道利用高速帧采样和码间干扰消除技术，以及带通滤波器来实现信号的恢复。

通过超奈奎斯特传输原理，可以大幅提高可见光通信系统的信息传输速率。

3. 系统设计与实现为了实现超奈奎斯特可见光通信信号传输系统，需要进行系统设计和实现。

3.1 发送端设计发送端主要包括图像处理模块、调制器和LED光源。

首先，图像处理模块用于将待传输的图像数据进行处理，将图像数据转化为可见光通信需要的数据格式。

然后，通过调制器对处理后的数据进行调制，将其转化为可见光通信信号。

最后，通过LED光源将调制后的信号转化为光信号进行传输。

3.2 信道模型设计信道模型设计主要包括信道传输特性和信道噪声分析等。

在可见光通信中，信道传输特性受到多种因素的影响，如传输距离、光强衰减、多径效应等。

通过对这些因素进行建模和分析，可以进一步优化传输系统的性能。

3.3 接收端设计接收端主要包括光电转换器、解调器和信号处理模块。

光电转换器用于将接收到的光信号转化为电信号，解调器用于解调电信号，恢复出原始的数据信号。

最后，通过信号处理模块对恢复得到的数据信号进行处理，得到最终的图像数据。

4. 实验结果与分析通过设计与实现超奈奎斯特可见光通信信号传输系统，并进行实验测试，可以得到实验结果及其分析。

阶梯码在超奈奎斯特无线光通信系统中的性能分析

阶梯码在超奈奎斯特无线光通信系统中的性能分析阶梯码在超奈奎斯特无线光通信系统中的性能分析随着信息技术的迅猛发展，无线光通信成为解决通信网络容量需求，实现大容量、高速率和长距离传输的一种有效技术。

超奈奎斯特无线光通信系统作为一种新型通信技术，具有高速率、低成本和低能量消耗的特点，成为当前研究热点之一。

阶梯码作为一种传输码，具有免许可证的优点，可在超奈奎斯特无线光通信系统中发挥重要作用。

本文将对阶梯码在超奈奎斯特无线光通信系统中的性能进行分析。

首先，介绍超奈奎斯特无线光通信系统的基本原理和特点。

超奈奎斯特无线光通信系统利用单位时间内发送和接收的比特数远远超过奈奎斯特极限，实现高速率的传输。

它采用优化的调制格式和编码方式，能够克服光纤传输带来的衰减和色散等问题，实现长距离传输。

然后，介绍阶梯码的原理和特点。

阶梯码是一种免许可证的传输码，通过分层编码的方式在发送端对数据进行编码，接收端通过解码恢复原始数据。

阶梯码具备非常好的抗噪性能和误码纠正能力，对通信系统的性能有重要的影响。

接下来，分析阶梯码在超奈奎斯特无线光通信系统中的性能。

首先，从码率效率角度分析，阶梯码通过有效地利用频谱资源，提高了系统的码率效率。

其次，从误码率角度分析，阶梯码能够通过分层编码和解码的方式有效地纠正和减小信道传输中的误码率。

再次，从容量角度分析，阶梯码拥有更大的信息传输容量，能够满足超奈奎斯特无线光通信系统对大容量通信的需求。

最后，从功耗角度分析，阶梯码具备低功耗的特点，能够减小系统的能量消耗，提高系统的能量效率。

进一步，讨论阶梯码在实际应用中的一些问题。

首先，阶梯码需要在发送端对数据进行编码，增加了系统的复杂度。

其次，阶梯码需要在接收端对数据进行解码，对解码算法有一定的要求。

最后，阶梯码在多用户接入和多维度调制等复杂场景下的应用需要进一步研究和改进。

最后，总结阶梯码在超奈奎斯特无线光通信系统中的性能分析。

阶梯码作为一种传输码，具备免许可证、高抗噪性、低误码率和低功耗的特点，在超奈奎斯特无线光通信系统中具有重要的应用前景。

超奈奎斯特传输技术研究

超奈奎斯特传输技术研究超奈奎斯特传输技术研究超奈奎斯特传输技术（Super Nyquist Transmission Technology）是一种新兴的通信技术，具有极高的传输速率和较低的误码率。

它基于奈奎斯特采样定理，通过将离散信号转换为连续信号，并利用非线性传输来增加信号的传输容量。

超奈奎斯特传输技术在高速数据传输、无线通信以及光纤通信等领域有着广阔的应用前景。

超奈奎斯特传输技术的研究起源于对传统串行传输技术的挑战。

传统的串行传输方式，由于信号的带宽有限，传输速率相对较低。

随着数据需求的不断增长，人们迫切需要一种能够提高传输速率的新型通信技术。

超奈奎斯特传输技术的出现填补了这一空白。

超奈奎斯特传输技术的核心思想是利用频率和幅度的非线性变化来增加信号的传输容量。

传统的串行传输方式仅利用了信号的幅度变化来表示数字信号，而超奈奎斯特传输技术在此基础上增加了频率的非线性变化。

通过精确调节信号的频率和幅度，信号可以在频域上有更高的容量，从而大大提高了数据传输速率。

超奈奎斯特传输技术在实际应用中有着广泛的优势。

首先，它可以实现更高的传输速率。

由于利用了频率和幅度的非线性变化，超奈奎斯特传输技术可以在单位时间内传输更多的数据，提高了数据传输速率。

其次，它具有较低的误码率。

超奈奎斯特传输技术通过灵活地调节信号的频率和幅度来减小传输中的失真和干扰，从而降低了误码率。

此外，超奈奎斯特传输技术不仅适用于有线通信，还可以应用于无线通信和光纤通信等领域。

然而，超奈奎斯特传输技术的研究仍然面临一些挑战。

首先，技术的实现难度相对较高。

超奈奎斯特传输技术需要准确控制信号频率和幅度的非线性变化，这对传输设备和算法的要求都较高。

其次，传输距离对传输效果有一定影响。

传输距离的增加会引起信号的衰减和失真，进而影响传输性能。

因此，如何提高传输效果在超奈奎斯特传输技术的研究中仍然是一个重要的课题。

为了克服这些挑战，科研人员在超奈奎斯特传输技术的研究中开展了大量的工作。

基于超奈奎斯特镜像混叠的正交频分复用无源光网络

基于超奈奎斯特镜像混叠的正交频分复用无源光网络郭昌建;郑毅成;梁家伟;洪学智;李榕【摘要】结合自相位调制引入负啁啾和超奈奎斯特镜像混叠技术,实现了一个大容量、大功率预算的长距离无源光网络(Long reach passive optical networks,LR-PON)系统.引入镜像混叠后,混叠部分的子载波将引入分集,提出采用分数采样和逐子载波最大比值合并(Maximum ratio combining,MRC)算法来获得分集增益.仿真和实验结果表明通过使用大入纤功率和镜像混叠,可将10 GHz带宽正交相移键控(Quadrature phase shift keying,QPSK)调制的正交频分复用(Orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)信号传输距离由45 km扩展至超过80 km.本文还使用自适应调制技术实现了速率大于32 Gb/s、功率预算超过32 dB的LR-PON系统.%A novel long reach passive optical networks (LR-PON) with high power budget and high capacity is investigated.Based on self-phase modulation (SPM) induced negative chirp and super-Nyquist image induced aliasing,diversity is firstly introduced to the aliased components using the first-order superNyquist image.Then fractional sampling and per-subcarrier maximum ratio combining (MRC) are adopted to harvest the diversity gain.Simulation and experimental results show that,using our proposed scheme,the transmission length of a 10 GHz bandwidth QPSK modulated orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) signal can be extended from 45 km to more than 80 km without any forbidden area.It is also shown that with adaptive modulation,the proposed LR-PON system has a data rate of more than 32 Gb/s and a power budget of larger than 32 dB.【期刊名称】《数据采集与处理》【年(卷),期】2017(032)002【总页数】7页(P330-336)【关键词】超奈奎斯特镜像;光正交频分复用;自相位调制【作者】郭昌建;郑毅成;梁家伟;洪学智;李榕【作者单位】华南师范大学华南先进光电子研究院,广州,510006;华南师范大学华南先进光电子研究院,广州,510006;华南师范大学华南先进光电子研究院,广州,510006;华南师范大学物理与电信工程学院,广州,510006;华南师范大学华南先进光电子研究院,广州,510006;华南师范大学物理与电信工程学院,广州,510006【正文语种】中文【中图分类】TN913.7长距离无源光网络(Long reach passive optical networks, LR-PON)[1]将传输距离从现有光接入网的20 km扩展至80 km以上，因此可用LR-PON架构来替代现有的各自独立的城域网和接入网，从而有效节省成本[2]，这个特性使得LR-PON近来受到了广泛关注。

奈奎斯特

•
• C = 2Blog2N
• 其中B是理想低通信道的带宽，单位为赫兹； N是多相调制的相数
根据奈奎斯特准则我们可以推断出：给定了信道的带宽，则该信道的极限波特率就
确定了，不可能超过这个极限波特率传输码元，
除非改善该信道的带宽；要想增加信道的比特传送率有两条途径，一方面可以增加该信道的带宽，另一方面可以选择更高的编码方式。（增加一下波特率与比特率的关系）
奈氏准则在数据通信中的意义
奈氏准则是在理想条件下推导出的。在实际条件下，最高码元传输速率要比理想条件下得出
的数值还要小些。电信技术人员的任务就是要
在实际条件下，寻找出较好的传输码元波形，
将比特转换为较为合适的传输信号。
需要注意的是，奈氏准则并没有对信息传输速率（b/s）给出限制。要提高信息传输速率就必须使每一个传输的码元能够代表许多个比特
的信息。（增加一个波特率跟比特率的关系）
对于频带宽度已确定的信道，如果信噪比不能再提高了，并且码元传输速率也达到了上限值，
那么根据奈氏准则还有办法提高信息的传输速
率。这就是用编码的方法让每一个码元携带更
多比特的信息量。
对于频带宽度已确定的信道，如果信噪比不能再提高了，并且码元传输速率也达到了上限值，
2 s 2 f s Ts
( 2)
抽样过程可看成是f(t)与δT(t)相乘，即抽样后的信号可表示为
f s (t ) f (t )T (t )与δT(t)相乘的结果也是一个冲激序列，其冲击的强度等于f(t)在相应时刻的取值，即样值f(nTs)。因此抽样后信号fs(t)又可表示为
12
采样定理图解分析
f(t)
F( ω )

一种基于超奈奎斯特信号的鲁棒判决反馈均衡器的设计

一种基于超奈奎斯特信号的鲁棒判决反馈均衡器的设计裴冬;张婷婷;俞涵;康凯【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)008【摘要】Faster-than-Nyquist (FTN) signaling is a promising technique for future wireless communication systems as it is able to increase data rate without sacrificing spectrum efficiency. However, inter-symbol interference (ISI) coexists with FTN signaling, which offsets the performance gain by FTN signaling. In this paper, in order to suppress ISI introduced by FTN signaling, we proposed to apply a robust Decision Feedback Equalizer (DFE) with a Sphere Detector (SD) for wireless communication systems, which will significantly reduce the system bit error rate and realize Maximum Likelihood (ML) detection. Through simulations, it is shown that the performance of our proposed algorithm is very close to the Shannon Limit for optimal decoder with FTN signaling. Compared to the traditional DFE, bit error rate will have the advantage of 1-2dB.%超奈奎斯特(Faster Than Nyquist， FTN)信号是一种很有前途的无线通信技术，它能够在不影响频谱效率的情况下提高无线通信系统的数据传输速率。

FTN系统中两种频域迭代分组判决反馈均衡器仿真分析

FTN系统中两种频域迭代分组判决反馈均衡器仿真分析张广娜;郭明喜;沈越泓【摘要】超奈奎斯特(FTN)码元速率传输系统可以有效提高数据传输速率,但该系统在接收端引入了无限长的码间串扰(ISI),从而增加了接收复杂度.为此,分析两种能降低FTN系统计算复杂度的频域均衡器,即频域迭代分组判决反馈均衡器(IBDFE)和低复杂度迭代分组判决反馈均衡器(LC-IBDFE).将IBDFE和LC-IBDFE分别扩展到加性高斯白噪声(AWGN)信道和频率选择性衰落信道中.仿真结果表明,这两种频域均衡器可以应用到衰落信道中,且在多径数目不大的情况下,两者的误码率和AWGN信道条件下十分接近.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2018(044)002【总页数】4页(P75-78)【关键词】超奈奎斯特;码间串扰;迭代分组判决反馈均衡器;低复杂度迭代分组判决反馈均衡器;频率选择性衰落信道【作者】张广娜;郭明喜;沈越泓【作者单位】解放军理工大学通信工程学院,南京210007;解放军理工大学通信工程学院,南京210007;解放军理工大学通信工程学院,南京210007【正文语种】中文【中图分类】TN9110 概述1975年,Mazo首次提出了超奈奎斯特(Faster-than-Nyquist,FTN)理论[1],并指出FTN码元速率传输体系在相同带宽、相同比特能量、相同误码率性能的条件下,可以比传统的Nyquist体系多传输30%以上的数据符号[2]。

因此,在频谱资源紧缺的当今社会,FTN受到人们更广泛的关注。

然而,FTN提高通信系统的传输速率是以接收端引入无限长的码间串扰为代价,如何以较低的计算复杂度来消除码间串扰成为FTN信号研究中非常重要的课题。

目前,人们已经提出了一系列FTN系统接收端的解调算法,其中,Forney和Hayes 分别提出了最大似然序列估计[3]和维特比算法[4],但其复杂度随滤波器抽头系数和每符号所包含比特数的增加呈指数增长。

基于连续干扰消除的超奈奎斯特信号迭代接收技术

基于连续干扰消除的超奈奎斯特信号迭代接收技术李浩;邓平;程远瑶;刘文超【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2017(057)009【摘要】In order to eliminate the interference introduced by faster-than-Nyquist( FTN) modulation tech-nique,a Turbo iterative equalization receiver based on successive interference cancellation ( SIC ) is de-signed. For single-carrier FTN system,the equivalent model of FTN signal is established firstly. And then according to the equivalent model and the soft information obtained from the decoder,the receiver recon-structs the interference and eliminates it with multiple SIC and decoding,and relatively low complexity is a-chieved. Likewise, the introduced interference is reconstructed and eliminated with many iterations in multi-carrier FTN system,according to the time-frequency characteristics of pulse filter and the soft infor-mation obtained from the decoder. Simulation shows that when the packing factor is not too small,receiver based on SIC-Turbo equalization can effectively eliminate the interference and acquire the bit error rate ( BER) performance approximate to the orthogonal transmission mode.%为了消除超奈奎斯特(FTN)调制技术引入的干扰,设计了基于连续干扰消除(SIC)的Tur-bo迭代均衡接收机.对于单载波FTN系统,首先建立了FTN信号等效模型,然后接收机根据等效模型和译码器输出的软信息重建干扰,并通过多次连续干扰消除和译码逐步消除,具有较低的复杂度.同样地,在多载波FTN系统中,根据译码器输出的软信息和成型脉冲的时频特性重建引入的干扰并通过多次迭代给予消除.仿真表明,在加速因子不是太小时,基于SIC-Turbo均衡的接收机能够有效消除干扰,可获得近似正交传输时的误码性能.【总页数】6页(P1052-1057)【作者】李浩;邓平;程远瑶;刘文超【作者单位】西南交通大学信息编码与传输重点实验室,成都610031;西南交通大学信息编码与传输重点实验室,成都610031;西南交通大学信息编码与传输重点实验室,成都610031;西南交通大学信息编码与传输重点实验室,成都610031【正文语种】中文【中图分类】TN851【相关文献】1.一种基于超奈奎斯特信号的鲁棒判决反馈均衡器的设计 [J], 裴冬;张婷婷;俞涵;康凯2.单入多出系统下基于超奈奎斯特信号的多径信道盲估计 [J], 蔡彪;刘爱军;任珂;成风毅3.超奈奎斯特信号载波频偏估计的梯度下降算法 [J], 程鹏;刘爱军;王柯;蔡彪4.基于矩阵分解的超奈奎斯特接收技术 [J], 苏凤轩5.基于矩阵分解的超奈奎斯特接收技术 [J], 苏凤轩因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。