Метод и алгоритмы оценки качества передачи и обработки информации в каналах волоконно-оптических сетей связи железнодорожного транспорта

• Автор: Кашин, Дмитрий Игоревич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 229 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ФОРМАТОВ МОДУЛЯЦИИ ОПТИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ И СПОСОБОВ ЛИНЕЙНОГО КОДИРОВАНИЯ

ИНФОРМАЦИИ В ЦИФРОВЫХ КАНАЛАХ ВОЛОКОННО-

ОПТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ СВЯЗИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

1.1. Постановка задачи

1.2. Обзор и классификация форматов модуляции оптических сигналов..

1.2.1. Обзор форматов амплитудной модуляции оптических сигналов

1.2.2. Обзор форматов фазовой и дифференциально-фазовой модуляции оптических сигналов
1.3. Модель аналитического описания временных параметров импульсов в цифровом сигнале
1.4. Обзор основных параметров и свойств линейных кодов в каналах волоконно-оптических сетей связи
1.5. Обзор и анализ способов линейного кодирования первичных цифровых тестовых сигналов
1.5.1. Обзор и анализ способов линейного кодирования первичных цифровых сигналов при использовании формата амплитудной модуляции
1.5.2. Обзор и анализ способов линейного кодирования первичных цифровых сигналов при использовании формата фазовой модуляции
1.6. Классификация форматов модуляции оптических сигналов и способов линейного кодирования
1.7. Выводы по главе
2. МЕТОДИКА И АЛГОРИТМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ ЦИФРОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕСТОВЫХ СИГНАЛОВ
2.1. Постановка задачи
2.2. Обзор стандартных первичных цифровых тестовых сигналов с фиксированной и псевдослучайной структурами (по Рекомендациям МСЭ-Т)
2.3. Модель генератора псевдослучайных последовательностей импульсов цифровых тестовых сигналов
2.4. Методика расчета спектральной плотности мощности цифровых тестовых сигналов
2.5. Анализ результатов расчета СИМ электрических тестовых сигналов
2.6. Сравнительный анализ результатов расчета параметров СИМ вторичных цифровых электрических тестовых сигналов
2.7.Выводы по главе
3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ МОДУЛИРОВАННЫХ ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В КАНАЛАХ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ СВЯЗИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО
ТРАНСПОРТА
3.1.Постановка задачи
3.2.0бзор и анализ способов модуляции оптических сигналов в
оборудовании волоконно-оптических сетей связи железнодорожного транспорта
3.3.Методика и алгоритм расчета параметров СИМ немодулированных оптических сигналов
3.4.Методика и алгоритм расчета параметров СИМ модулированных оптических сигналов
3.5.Анализ результатов расчета спектральной плотности мощности модулированных оптических сигналов
3.6. Сравнительная оценка энергетических характеристик СПМ модулированных оптических сигналов
3.7.Выводы по главе
4. МЕТОД РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК КАЧЕСТВА ПЕРЕДАЧИ И
ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ЦИФРОВЫХ КАНАЛАХ
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ СВЯЗИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО
ТРАНСПОРТА
4.1. Постановка задачи
4.2. Обзор стандартов оптических волокон
4.3. Методика расчета мощности спектральных составляющих СПМ оптического сигнала при воздействии нелинейных эффектов в ОВ
4.3.1. Расчет потерь мощности спектральных составляющих СПМ оптического сигнала при воздействии нелинейного эффекта вынужденного рассеяния Рамана (БИБ)
4.3.2. Расчет потерь мощности спектральных составляющих СПМ оптического сигнала при воздействии нелинейного эффекта вынужденного рассеяния Бриллюэна-Мандельштама (БВБ)
4.3.3. Расчет потерь мощности спектральных составляющих СПМ оптического сигнала при воздействии нелинейного эффекта фазовой самомодуляции (БРМ)
4.3.4. Расчет потерь мощности спектральных составляющих СПМ оптического сигнала при воздействии нелинейного эффекта перекрестной фазовой модуляции (СРМ)
4.4. Алгоритм расчета СПМ оптического сигнала при воздействии нелинейных эффектов в оптическом волокне
4.5. Методика расчета мощности оптических шумов в каналах волоконно-оптических сетей связи железнодорожного транспорта

1.7. Выводы по главе
На основании произведенного обзора, систематизации и классификации известных форматов модуляции и способов линейного кодирования цифровых тестовых сигналов в высокоскоростных каналах волоконно-оптических сетей связи железнодорожного транспорта сделаем следующие выводы:
- предложена классификация способов линейного кодирования первичных цифровых сигналов, отличающаяся от известных [16] тем, что учитывает совместное использование линейных кодов и форматов модуляции сигналов при передаче их по каналам волоконно-оптических сетей связи;
- предложена универсальная модель описания временных параметров импульсов в цифровом сигнале, позволяющая выполнять математическое моделирование временных структур вторичных цифровых тестовых сигналов для известных способов линейного кодирования и используемых форматов модуляции оптических сигналов;
- разработаны алгоритмы формирования временной структуры цифровых тестовых сигналов, реализованные в форме программного продукта в среде MathCad (см. Приложение А);
- учитывая особенности передачи и обработки информации в каналах волоконно-оптических сетей связи железнодорожного транспорта, произведен выбор следующих линейные коды для дальнейших исследований: NRZ, RZ-33, RZ-50, RZ-67, NRZ-M, NRZ-S, CMI, AMI, HDB3, B3ZS, ME, DME и Miller;
- разработана классификация, позволяющая выделить группы линейных кодов, применимых для различных целей тестирования и технической эксплуатации каналов и трактов волоконно-оптических сетей связи на железнодорожном транспорте.