光孤子通信系统的仿真
基于OptiSystem的光纤通信实验项目的设计
在计算机上对光纤通信技术课程实验进行传输系
科学与工程专业的核心专业课程之一ꎬ学生对该
题和解决问题的能力ꎮ 利用 ＯｐｔｉＳｙｓｔｅｍ 仿真软件
作的熟悉和应用程度ꎮ 在该课程的教学中把理论
统设计ꎬ学生结合理论知识设置参数ꎬ观测光功
教学和实践教学融合在一起ꎬ遵循“ 学习￣实践￣学
率、光谱和时域波形及眼图的张开情况ꎬ比对参数
实验课时中ꎬ通过动手实践设计ꎬ理论联系实际ꎬ
出实验报告和收获ꎮ
掌握光纤通信专业的基础知识ꎬ为毕业后从事相
２.２ 设计实例
关专业技术工作进行预演 [４] ꎮ
光纤通信实验整体设计依靠 Ｏｐｔｉ Ｓｙｓｔｅｍ 仿
１ 非线性效应影响:１) ＰＭＤ 仿真分析ꎻ２) ＸＰＭ 和 ＦＷＭ 仿真分析ꎻ３)
拉曼散射仿真分析ꎻ
２ 新型调制技术:１) ＤＰＳＫ 数字调制技术( 脉冲产生仿真、ＤＰＳＫ 调制
编码解码仿真、阈值检测仿真、发设计仿真、ＤＰＳＫ 发射机和接收机
仿真、ＤＰＳＫ 眼图仿真) ꎻ２) ＯＱＰＳＫ 数字调制ꎻ
基于 ＯｐｔｉＳｙｓｔｅｍ 的 ４０Ｇ 单模光纤的单信道传输系统设计ꎮ
使用 ＯｐｔｉＳｙｓｔｅｍ 进行激光器性能仿真ꎻ
使用 ＯｐｔｉＳｙｓｔｅｍ 进行激光器发射和调制仿真ꎻ
使用 ＯｐｔｉＳｙｓｔｅｍ 进行 Ｍ￣Ｚ ＬＮ 调制仿真ꎮ
收稿日期: ２０１９￣０１￣２０
基金项目: 黄河科技学院教育教学改革研究项目( ＪＧＹＢ２０１７０３５) ꎻ教育部产学合作协同育人项目( ２０１８０２３３００２３) ꎻ郑州市重点建设
习” 的方式ꎬ通过对理论知识的学习和理解ꎬ进入
状态下生成的二维图曲线ꎬ对实验结果进行分析
实验室进行实践操作ꎬ用实践教学验证和巩固理
光孤子传输演化的分步傅里叶法研究
步傅 里叶 法的基 本原理 和仿 真步骤 ， 用 Ｍａｌｂ语 言对光孤 子在光 纤 中的传 输 演化进 行 了仿 真。 并 ｔ ａ 讨 论 了光 纤损 耗 对光孤 子传 输 的影响 ， 并说 明 当光孤 子对 在光 纤 中传播 时 ， 离太近将 会 产 生强 距
烈 的相互 作用 ， 导致孤 子形状 发 生畸 变。 最后 对掺 铒光 纤放 大器 对孤 子 能量补偿 作 用做 了探 讨 ， 指
ｗａ ｅ ｉ ｄ Ｉ ｉ ｃ ｎ ｌｄ ｄ ｔ ａ ｄｓ ｅｓ ｎ ｉ ｔｅ ｍａｏ ｉ ｔｔ ｎ ｉ ｔ ｅ ｏ ｔ ａ ｓ ｌ ｏ ｓ ｒｖ ｗｅ ． ｔ ｓ ｏ ｃｕ ｅ ｈ ｔ ｉｐ ｒｉ ｓ ｈ ｊｒ ｌ ａｉ ｎ ｈ ｐ ｉ ｌ ｏｉ ｎ ｅ ｏ ｍｉ ｏ ｃ ｔ
一
通信 在传输 速率 和为各 国科 学 家研 究 的 一个 重要
件 容易 的事 ， 但是 随着计 算机 技术 和相关应 用软
件 的发展 ， 用数值 方法 模拟 光孤 子 的传 输 已经变得 十分 简单 。 常用 的数值 方法 很多 ， 有微扰 法 、 分方 差
ｓ ａ ｂ ｒ ａ ． Ｔｈｅ ＥＤＦＡ ｓ ａ ｏ ｅ ｏ ｃ ｍｐｅ ｓ ｔ ｈ ｏ ｒ ｏ ｈ ｏｌ ｏ ｎ ｔ ｅ ｕｌ ｈ ｐｅ ａ ｅ ｒ ｎｔ ｗａ ｄ ｐｔ ｄ ｔ ｏ ｎ ａ ｅ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ｆ ｔ ｅ ｓ ｉ ｎ ａ ｄ ｉｓ ｒ ｓ ｔ ｔ
出光孤 子 通信 中主要是 色散 受限 ， 采用 ９ ０ｎ 光源 泵浦 的Ｅ Ａ 具 有较好 的效 果 。 ８ ｍ ＤＦ 关键 词 ： 分步傅 里 叶法 ； 传输 演化 ； 损耗 ； 光孤 子 ； 能量补偿
中图 分 类 号 ： Ｎ９ ９ １ Ｔ ２． １ 文献标志码 ： Ａ
光通信系统的建模与仿真研究
光通信系统的建模与仿真研究随着现代通信技术的不断发展，光通信逐渐成为人们越来越重要的一种通信方式。
光通信具有传输速度快、带宽高、抗干扰能力强等优点，因而被广泛应用于大规模数据传输、视频传输等领域。
由此可见，光通信在未来的应用市场中将会有着不可替代的地位。
然而，在实际应用中，光通信系统面临着很多问题，比如光信号的传输损耗、干扰等。
为了解决这些问题，把光通信系统建模，进行相关的仿真研究是非常必要的。
首先，对于光通信系统建模，最重要的一步是确定其结构。
光通信系统由很多部分组成，例如光源，光导纤维，波分复用器等。
在建模时需要对这些部分进行详细的分析，明确各部分的作用和相互之间的关系。
只有根据实际情况建立准确的模型结构，才能保证研究得到的数据具有可靠性和可重复性。
其次，需要考虑的是光通信系统中所需要的数据表现。
在实际应用中，我们需要知道的不仅是系统的传输速率等基本信息，还需要了解它的传输距离、花费等。
对于这些数据指标，可以建立相应的数据库来进行记录和管理。
在模拟分析时，可以通过数据的读取和统计来分析系统的整体性能。
然后，需要考虑的是仿真软件的选择。
光通信系统的建模和仿真是一项复杂的工作，因此需要使用合适的仿真软件来进行模拟。
目前，有很多仿真软件可供选择，例如MATLAB等。
这些软件可以帮助我们更好地模拟光通信系统的各个方面，并模拟系统在不同条件下的性能表现。
最后，需要进行光通信系统实际场景中的仿真测试。
在实际应用中，光通信系统既要考虑到实验室环境下的仿真，还要考虑到实际场景中的测试。
为此，需要建立真实的场景测试平台，并在此基础上进行数据分析，以验证仿真分析结果的可靠性。
总结起来，光通信系统是一个重要的通信方式，光通信系统的建模和仿真是提高光通信系统性能和可靠性的必要手段。
通过对系统结构的详细分析和对相关数据的准确表现，选择合适的仿真软件，并在实际场景中进行测试验证，光通信系统的建模和仿真研究将有助于更好地应用和发展光通信技术。
s光孤子传输系统的数值研究的开题报告
光子晶体光纤中40Gbit/s光孤子传输系统的数值研究的开题报告研究背景与意义：随着现代通信技术的快速发展，高速、宽带通信系统逐渐替代以往的有线电话网络系统。
在现有的光通信中，光纤通常被用来传输数字和模拟信号，然而采用光纤传输的带宽与传输距离其实都受到制约。
在当前的研究中，光子晶体光纤（PCF）已被证实是一种利用其如此丰富的特性来获得卓越的功率和传输特性的最佳选择。
光孤子传输是一种非线性传输技术，其可以带来极高的信号传输效率，因此被广泛应用于 40 Gbit/s 和更高速的数据通信系统中。
本研究旨在探究如何在光子晶体光纤中实现40 Gbit/s光孤子传输系统，并进行实验研究，以进一步提高光纤通信的传输效率和可靠性。
研究内容：1. 介绍光纤传输和光子晶体光纤的基本原理和特性；2. 研究光孤子传输技术及在40 Gbit/s数据通信系统中的应用；3. 讨论光子晶体光纤中的极化和色散特性，并建立相应的数学模型；4. 采用数值模拟技术，研究光孤子的产生和传输在光子晶体光纤中的特性；5. 制备实验样品，使用实验装置对光孤子传输系统进行实验研究；6. 分析实验数据，优化系统参数，提高传输效率和可靠性。
研究方法：1. 文献调研法：通过查阅相关文献了解国内外在光子晶体光纤和光孤子传输方面的研究现状和发展趋势。
2. 数值模拟法：利用商用软件或自编程序，建立数学模型，模拟光孤子在光子晶体光纤中的产生和传输特性。
3. 实验研究法：通过制备实验装置和样品，在实验室中测试样品的性能，进一步研究光孤子传输系统的特性。
预期结果：1. 研究光子晶体光纤中40 Gbit/s光孤子传输系统特性，并通过数值模拟方法找到最优解；2. 制备光子晶体光纤样品，并进行实验研究；3. 获得实验数据并分析结果，为光纤通信行业提供新的技术突破和发展方向。
研究意义：本研究的最终目标是研究和实现高速、可靠的光纤通信系统。
光子晶体光纤和光孤子传输技术在光通信领域有着广泛的应用前景，本研究为该领域中的光子晶体光纤的特性和光孤子传输技术的研究提供了新的思路和路线。
光纤耦合器中光孤子传输的Matlab仿真研究
计算物理实习（彭加福，0640502112，江苏科技大学，数理学院，应用物理） （李文凯，0640502109，江苏科技大学，数理学院，应用物理） （徐大程，0640502115，江苏科技大学，数理学院，应用物理）导师：周青春题目：光纤耦合器中光孤子传输的仿真研究 2009年4月2日一、Matlab 仿真理论来源文献：施娟,侯韶华. 光纤耦合器中光孤子传输的仿真研究[J]. 电子元器件应用. 2008,V ol.10,No.4:65-67.光纤耦合器中光孤子传输的仿真研究施娟，侯韶华(南京邮电大学光电工程学院，江苏 南京210003)摘要：光纤耦合器因其在光纤通信中的广泛应用而得到深入研究。
文中在分析了光脉冲耦合器中光孤子传榆特性的基础上，给出了求解光脉冲在N 芯光纤耦合器中传榆信号的耦合模方程组的对称分步傅里叶解法， 同时给出了采用此方法将光脉冲在双芯和三芯耦合器中进行传输演化的仿真结果。
关键词：光纤耦合器；分步傅里叶法；耦合模仿真；光孤子——详细内容请查看该文章二、公式及Matlab 仿真1、描述光脉冲在N 芯耦合器中传输的耦合方程组]2[],1[如下：)(262,123332221TA A ik A A i A T A T A i T A z A j njj nj Nnj j n n n n n n n n n n n n ∂∂-++-∂∂+∂∂-∂∂=∂∂∑≠=ηγαββδ上式中，n A 是第n 个纤芯中模场的慢变振幅，∑=-=Nn n n n 1111''21ββδ表示线性失配，2n β、3n β和n α分别为二、三阶色散和损耗，n γ为非线性系数，nj k 是纤芯n 和j 之间的线性耦合系数，nj η为模间色散。
2、计算脉冲在传输了步长h 后的表达式为：]})),((2)),(()[2{ex p(),2(,11∑≠=--+=+Nnj j j nj n n n T z A F C hiT z A F hg F T h z A )]),(),((2exp[),2(),2(22T h z A T z A h i T h z A T h z A n n n n n +++=+-+γ ]})),2((2)),2(()[2{ex p(),(,11∑≠=++-+++=+Nnj j j nj n n n T hz A F C h iT hz A F h g F T h z A 其中，一式表示光脉冲传输前h/2时只受色散影响，二式表示非线性对光脉冲在步长h 内的影响，三式表示光脉冲在传输后h/2只受色散影响。
光纤通信系统的设计与仿真分析
光纤通信系统的设计与仿真分析光纤通信系统是现代通信领域中的重要技术，它利用光纤作为传输介质，将信息以光的形式传送。
本文将围绕光纤通信系统的设计和仿真分析展开讨论，介绍其原理、组成部分以及相关技术。
一、光纤通信系统的原理光纤通信系统的工作原理基于光的传播特性以及调制解调技术。
光纤具有高带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等优点，使得光纤通信系统成为目前最主流的通信方式之一。
光在光纤中的传播是基于全反射原理实现的。
通过在光源端发射的激光器将信号调制为光脉冲，经过光纤的传输后，在接收端的光电探测器上转化为电信号。
在传输过程中，需要使用光纤放大器对信号进行增强，以克服传输损耗。
二、光纤通信系统的组成部分光纤通信系统由多个重要的组成部分构成，包括光源、调制解调器、光纤和接收器等。
1. 光源：光源是光纤通信系统中的信号发生器，通常使用半导体激光器作为光源。
激光器通过注入电流或电击产生激发光，形成高亮度、高单色性的光脉冲。
2. 调制解调器：调制解调器在光纤通信系统中起到信号调制和解调的作用。
调制是将电信号转换为光信号的过程，解调则是将光信号转换为电信号的过程。
3. 光纤：光纤是信息传递的载体，其优良的特性使得光信号能够在光纤中进行长距离传输。
光纤主要由纤芯、包层和包覆层组成，其中纤芯是光信号传输的核心区域。
4. 接收器：接收器将传输的光信号转换为电信号。
接收器包括光电转换器和电信号处理器，光电转换器将光信号转换为电流信号，然后经过信号处理器进行滤波、放大、解码等操作。
三、光纤通信系统的技术为了实现光纤通信系统的高速稳定传输，需要运用多种技术来解决光纤通信系统中的挑战。
1. 多重复用技术：光纤通信系统中通过采用多重复用技术，将多个信道复用到同一根光纤上，从而提高传输容量。
常见的多重复用技术有密集波分复用（DWDM）、频分复用（FDM）等。
2. 光放大技术：在光纤通信系统中，由于信号传输的过程中会存在信号衰减，因此需要使用光放大器对信号进行增益。
OptiSystem仿真实例
5.2光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例:阵列波导光栅波分复用器(AWG )得设计分析
6光波系统(Lightwave Systems)设计pqZd8。
6、1光波系统简介
6、2光波系统使用OptiSystem设计模型案例:40G单模光纤得单信道传输系统设计
7色散补偿(Dispersion pensation)设计oIcu3。
8、1色散简介
8、2色散补偿模型设计案例:使用理想色散补偿元件得色散补偿分析
8孤子与孤子系统(Soliton Systems)jzDCq。
9、1孤子与孤子系统简介
9、2孤子系统模型设计案例:
9结语
1
1、1光发送机简介
一个基本得光通讯系统主要由三个部分构成,如下图1、1所示:
作为一个完整得光通讯系统,光发送机就是它得一个重要组成部分,它得作用就是将电信号转变为光信号,并有效地把光信号送入传输光纤。光发送机得核心就是光源及其驱动电路。现在广泛应用得有两种半导体光源:发光二级管(LED)与激光二级管(LD)。其中LED输出得就是非相干光,频谱宽,入纤功率小,调制速率低;而LD就是相干光输出,频谱窄,入纤功率大、调制速率高。前者适宜于短距离低速系统,后者适宜于长距离高速系统。TgzY4。
O
1光发送机(Optical Transmitters)设计317QX。
1.1光发送机简介
1.2光发送机设计模型案例:铌酸锂(LiNbO3)型Mach-Zehnder调制器得啁啾(Chirp)分析
2光接收机(Optical Receivers)设计S4Qny。
2.1光接收机简介
2.2光接收机设计模型案例:PIN光电二极管得噪声分析
OptiSystem(仿真软件模型案例
OptiSystem 仿真软件模型案例光通讯系统仿真设计Optical Communication Systems Simulation Design本书包含十个光通讯系统的实例，内含理论介绍及实验步骤展示的课程教材、习题解答、教学讲义等；对老师而言，可大幅简化教学准备工作，将精力专注在教学方法精练；对学生而言，提升专业知识及培养实务技能等，未来毕业至业界服务，能先行利用此技能，提供正确的分析数据，帮助公司审慎进行重大硬件投资，必能对生涯发展有很大的帮助。
作者：黄忠伟廖显奎著出版社：五南图书出版公司一、光纤设计二、平面光波导1 × 2 耦合器设计三、光纤光栅设计四、微光学滤片式滤波器设计五、光纤放大器设计六、多模干涉耦合器设计七、传送接收系统设计八、波长多任务系统设计九、微型环状共振器设计十、光子晶体分光器设计Optiwave 光通讯有源器件 / 无源器件 / 系统仿真设计软件（ Optisystem , OptiBPM , OptiFDTD , OptiGrating , OptiFiber , OptiHS ）目录1光发送机（Optical Transmitters）设计1.1光发送机简介1.2光发送机设计模型案例：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器的啁啾（Chirp）分析2光接收机（Optical Receivers）设计2.1光接收机简介2.2光接收机设计模型案例：PIN光电二极管的噪声分析3光纤（Optical Fiber）系统设计3.1光纤简介3.2光纤设计模型案例：自相位调制（SPM）导致脉冲展宽分析4.1光放大器简介4.2光放大器设计模型案例：EDFA的增益优化5.1光波分复用系统简介5.2光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例：阵列波导光栅波分复用器（AWG ）的设计分析6光波系统（Lightwave Systems）设计6.1 光波系统简介6.2 光波系统使用OptiSystem设计模型案例：40G单模光纤的单信道传输系统设计7色散补偿（Dispersion Compensation）设计8.1 色散简介8.2 色散补偿模型设计案例：使用理想色散补偿元件的色散补偿分析9.1 孤子和孤子系统简介9.2 孤子系统模型设计案例：9结语1 光发送机（Optical Transmitters ）设计1.1 光发送机简介一个基本的光通讯系统主要由三个部分构成，如下图1.1所示：作为一个完整的光通讯系统，光发送机是它的一个重要组成部分，它的作用是将电信号转变为光信号，并有效地把光信号送入传输光纤。
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2012年第08期，第45卷 通 信 技 术 Vol.45，No.08,2012 总第248期 Communications Technology No.248,Totally光孤子通信系统的仿真﹡杨慧敏（菏泽学院 物理系，山东 菏泽 274015）【摘 要】光孤子通信技术充分利用了光纤中色散参数和非线性效应的相互作用，可以使光脉冲在光纤中无畸变的进行传输，不受外界条件的影响，从而可以实现脉冲的超长距离传输。
利用OptiSystem提供的强大的工具箱，模拟了光孤子通信系统的模型。
并在给定的参数下，实现了系统的仿真，证实了仿真模型的可行性和正确性，为将来在此基础上实现改进的光孤子通信系统提供了有力的实验依据。
【关键词】光孤子；通信系统；仿真【中图分类号】TN929.11 【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2012)08-0022-02 Simulations on Optical Soliton Communication SystemYANG Hui-min（Department of Physics, Heze University, Heze Shandong 274015, China）【Abstract】Optical soliton communication technology, with full use of the interaction between dispersion and nonlinear in the fiber, could implement optical pulse transmission without any distortion and free from outside influence, and thus realize long-distance transmission of the optical pulse. Optical soliton communication system is modelled with the strong kit provided by OptiSystem. Based on the given parameters, the system simulation is implemented, and this simulation indicates that this simulation model is accurate and feasible, and could also provide a powerful experimental basis for the future implementation of the improved optical soliton communication systems.【Key word】optical soliton; communication system; simulation0 引言OptiSystem 是一款创新的光通信系统仿真设计软件，它能使用户在从长距离通信到LANS 和MANS的光网络传输层上进行设计、测试和优化等各种功能[1-2]。
OptiSystem具有强大的模拟仿真环境和真实的器件和系统的分级定义。
它的器件库中包括的模型超过200种，它的性能可以通过完整的仿真界面和附加的用户级器件库进行扩展实现。
OptiSystem系统里全面的图形用户级界面可以提供光子器件模型、设计和演示；无源和有源的器件库可以提供实际波长的相关参数；参数优化和参数扫描可以让用户研究特定器件的参数对系统性能造成的其他影响，为模拟现实的光通信器件光通信系统提供了条件，而逐渐成为光通信领域仿真实验中广泛使用的工具[3-5]。
1 光孤子通信系统光脉冲在光纤中传输时，群速速度色散系数(GVD)会使脉冲在传输过程中不断展宽，而非线性系数会使脉冲压缩。
这两种因素之间具有一定的关系，当色散的作用和非线性的作用相互平衡时，脉冲展宽和压缩的现象就会抵消，从而产生一种新的光脉冲，这种光脉冲在光纤中可以无畸变的传输，是孤立的，不受外界条件的影响，称为光孤子[6]。
光孤子可以在传输过程中一直保持形状变，从而可以实现脉冲的超长距离传输。
据有关文献报道[7-8]，孤子传输的最高实验速率可达160 Gbit/s。
美国和日本利用太平洋海底光缆构建了光孤子传输的实用系统，未来光孤子通信的主要应用领域将会是在越洋长距离传输方面[9]。
收稿日期：2012-04-22。
﹡基金项目：菏泽学院科学研究基金资助项目(No.XY10XX01)。
作作作作：杨慧敏（1984-），女，助教，硕士，主要研究方向为光通信与光器件。
2223光孤子通信系统的基本结构原理图如图1所示。
首先光孤子源产生光孤子脉冲信号，然后通过调制器，电脉冲源信号会对光孤子脉冲进行相关调制，将信号加载到光孤子脉冲上，之后经放大器放大后耦合到光纤中进行传输。
传输路径中会有一些放大器以补偿脉冲的功率衰减，同时也会平衡色散与非线性之间的相互作用，以保证传输过程中光孤子的幅度和形状保持不变。
接收端接收到的光孤子脉冲载波经放大、整形和解调后还原为初始信号。
图1 光孤子通信系统的基本结构光孤子通信系统中，关键的技术是光脉冲发生器和脉冲在传输中的能量补偿问题。
目前可供使用的光孤子脉冲源很多，主要有：掺铒光纤孤子激光器、喇曼孤子激光器、增益开关半导体孤子激光器、参量孤子激光器和锁模半导体孤子激光器等。
光孤子脉冲在光纤中传输时不可避免地存在损耗，损耗会降低孤子脉冲的幅度，但是并不会改变孤子的形状，为了补偿这些能量损耗，目前有常有的方法有两种[7]：①采用分布式光放大器的方法，即采用受激拉曼散射放大器或分布式掺铒光纤放大器补偿脉冲能量的损耗；②另一种是采用集总光放大器法，即采用掺铒光纤放大器或半导体激光放大器补偿脉冲能量的损耗。
其中利用掺铒光纤放大器放大实现的能量补偿，其稳定性在理论和实验上都已得到了相关证明，是当前光孤子通信系统中最主要的放大方法。
2 光孤子通信系统的Optisystem仿真2.1 实验流程基于光孤子通信系统的基本结构原理图，在Optisystem 软件平台上搭建了光孤子通信系统的仿真模型，如图2所示。
光频谱分析仪图2 光孤子通信系统的Optisystem 仿真流程模型中采用的光源是半导体激光器；采用的光放大器是掺铒光纤放大器；采用的光纤是色散补偿位移光纤，目的是对系统中色散因素导致的脉冲失真进行恢复和补偿；为了观测光路中各点的光谱情况，采用光谱仪作为观察仪器。
2.2 参数设定在仿真模型中用鼠标双击某个元件就可以打开其参数设置菜单，在相应框内即可设定或更改其参数值。
系统中所有元件的参数设置完毕之后，点击Optisystem工具菜单栏中的“calculate”即可进行仿真计算。
然后，点击光谱仪就可以观测到仿真 结果。
仿真中在相应元件上使用鼠标双击打开该元件的参数设置菜单，在“value”框内可更改参数取值，设置完毕后点击菜单栏中“calculate”进行计算。
计算完毕后，可双击光谱仪对仿真结果进行观测。
为了模拟光孤子通信系统的实验，系统整体参数设置如下：脉冲传输速率设为10 Gbit/s ；发送端序列脉冲信号设置为：“1001011010010110”；脉冲入纤功率设置为：10 dBm;光纤传输长度设置为:50 km,光纤损耗系数设为0.2 dB/km 。
2.3 仿真结果点击Optisystem 工具菜单栏中的“calculate”进行仿真，实验运行的结果如图3所示。
图3中横坐标0/T T 表示的是归一化脉冲宽度（T 表示脉冲宽度，01ps T ），纵坐标2U 表示的是脉冲传输幅度。
曲线a 表示的是原始光孤子脉冲信号的波形图，曲线b 表示的是经过10 km 的有损光纤后脉冲波形，可见脉冲宽度由于色散因素展宽了，脉冲宽度增宽了将近4倍于初始的脉宽；假设系统采用色散补偿值为-160 ps/nm 色散补偿位移光纤，经过仿真模拟后，可在光时域探测仪中观察到脉冲传输10 km 后经过补偿光纤后的脉冲形状如图3曲线c 所示，对比可以看出经过补偿后的脉冲宽度恢复到了原始的脉冲宽度，实现了色散补偿。
U 2T /T 0图3 脉冲在光纤中传输的波形由此可见，实验模拟仿真出的结果与理论结果一致，验证了光孤子脉冲可以在系统中传输很长距离而保持形状不变的特点，进而说明光孤子在系统中实现了远距离传输。
（下转第26页）U 226 Gold 序列。
分别采用基于投影子空间的算法，基于神经网络的算法和改进型的协方差矩阵迭代算法进行扩频码序列估计，其中，基于投影子空间的方法的性能曲线用三角形标注，基于神经网络的方法的用方形标注，改进型的协方差矩阵迭代方法的用圆形标注。
比较3种方法估计得到的扩频码序列和原扩频码的相关性。
如图2所示，改进的协方差矩阵迭代算法正确估计PN 码序列得到结果的相关性更优。
R SN /dB图2 不同算法的扩频码估计结果相关性比较仿真实验3 图3是信号扩频码周期为1 023，采用Gold 码序列时，基于神经网络的算法、基于投影子空间的算法和改进的协方差矩阵迭代算法收敛所需采集数据组数均值曲线。
3种方法中，相同信噪比下改进的协方差矩阵迭代方法的收敛数据组数均值要小些，即算法收敛所需采集的信号数据组数更少，意味着估计信号扩频码序列所需的侦测时间更短。
R SN /dB图3 收敛数据组数均值曲线4 结语为解决通信监测等应用领域中低信噪比下的直接序列扩频信号的扩频码序列估计问题[6-7]，文中研究了一种改进的协方差矩阵迭代算法。
算法设计时综合考虑了估计性能和运算量，适用于对直接序列扩频信号的多种扩频码序列估计，理论推导和计算机仿真都验证了算法的效果。
协方差矩阵迭代算法得到的结果序列的相关性要比基于投影子空间的方法好，信噪比容限更低。
同时该方法还具有运算量小，易于硬件实现等特点。
随着直接序列扩频通信技术的发展，对DSSS 信号扩频码的估计算法将起到更加重要的作用。
参考文献[1] 一种基于软件无线电技术的扩频通信系统[J]. 通信技术,2009,42(06):52-55.[2] 直接扩频技术的仿真以及实现[J]. 通信技术,2007,40(09):1-2.[3] BUREL G, BOUDER C. Blind Estimation of thePseudo-random Sequence of a Direct Sequence Spread Spectrum Signal[J].IEEE-MILCOM, 2000, 2(10): 967-970.[4] 欧阳聪星,周建,乐光新.一种直接跟踪信号子空间特征成分的新算法[J].北京邮电大学学报,2008,23(02): 38-42.[5] 张天骐,林孝康,周正中.基于神经网络的低信噪比直扩信号扩频码的盲估计方法[J].电路与系统学报, 2007,12(02):118-123.[6] 金光浪, 宋茂忠.数字混沌序列在DSSS 通信中的误码率仿真[J].信息安全与通信保密,2007(06):60-61.[7] 刘波.一种实现高保密强度卫星通信的途径[J]. 信息安全与通信保密,2007(08):112-114.（上接第23页）3 结语光孤子通信因为其独到的优势已经成为光通信系统研究领域方面的热点，文中利用OptiSystem提供的强大的工具箱，建立了光孤子通信系统的仿真模型，并在给定的仿真参数下，实现了系统的仿真模拟，证实了所建仿真模型的正确性和可行性，为将来在此基础上实现改进的光孤子通信系统提供了有力的实验基础。