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1、二维光正交码OCDMA系统编解码器的设计董海峰,杨淑雯(深圳大学新技术研究中心,广东深圳518060)摘要:文章提出了二维光正交码的概念并对其性能进行了分析.重点介绍了二维光正交码光纤延迟线编解码器的设计,并且给出了二维光正交码光纤光栅编码原理.关键词:光码分多址;光正交码;二维光正交码;编解码器中图分类号:TN913.2文献标识码:AThedesignoftwo-dimensionalopticalorthogonalcodesencoderanddecoderinopticalcode-divisionmultipleacce
2、sssystemDONGHai-feng,YANGShu-wen(AdvancedTechnologyResearchCenter,ShenzhenUniversity,Shenzhen518060,China)Abstract:Theconceptoftwo2dimensionalopticalorthogonalcodeisexpatiated,anditsperformanceisanalysed.Thepaperintroducesthedesignoftwo2dimensionalopticalor2thogonalco
3、defiberdelaylineencoderanddecoderemphatically,andtheschemeoftheen2coderbasedonfibergratingispresented.Keywords:OCDMA;opticalorthogonalcodes;two2dimensionalopticalorthogonalcodes;encoderƒdecoder在光码分多址(OCDMA)系统中,每个用户被分配唯一的、且相关特性好的光地址码以便相互标的性能有较大的提高,在相同扩频系数下,码字数会有较大提高.目前
4、时域和频域相结合的跳频ƒ扩频二维码成为研究的热点.研究表明,时域ƒ频域二维光正交码的容量远远大于光正交码的容量,码字性能也有很大的改善.识和区别,实现共享信道随机通信.OCDMA通信系统是未来高速全光局域网的可能解决方案之一1,由于网络的整体性能在很大程度上依赖于系统所采用的光地址码,因此,研究适合OCDMA系统的大容量、相关特性优良的光地址码是OCDMA的关键技术之一.扩频码如涉及到时域、频域和空域中的任意两个则称为二维码.二维码的每个地址序列的光脉冲不仅在时域上扩展,同时还在空间或波长上扩展,由于增加了一个自由度(空间或波长)
5、,二维码OCDMA系统的性能比一维码OCDMA系统光正交码1光正交码(OOC,OpticalOrthogonalCode)是OCDMA系统中比较成熟的地址码之一,文献2中提出了OOC的概念,并分析了它的性能.OOC因其良好的相关特性,深受国际学术届的重视,目前,收稿日期:2002205217基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(60132040);国家自然科学基金资助项目(69982006)光通信研究2002年第6期总第114期很多人对OOC的构造及其性能进行了讨论.一个(n,Ξ,Κa,Κc)光正交码C就是一组长度为n,码重(即
6、码字中1的数目)为Ξ的“0”、“1”序列所组成的集合,其中,Κa为自相关限,Κc为互相关限,并m-1n-1∑∑xi,jxi,j=Ξi=0j=0m-1n-1∑∑xi,jxi,j©Σ≤Κa(Σ≠0)i=0j=0m-1n-1且每个码字(x0,x1,,xn-1)的循环还是一个码字,∑∑xi,jyi,j©Σ≤Κc(ΠΣ)i=0j=0为了获得较好的性能,一般取Κa=0,Κc=1;Κa=0意味着码字中的每个脉冲分配不同的波长,即码字而它的循环自相关函数和任意一个相异码字(y0,,yn-1)之间的循环互相关函数分别满足2y1,:n-1Ξ≤ΚaΣ=
7、01≤Σ≤n-矩阵中的每行只有一个“1”,Κ=1意味着任意两个c∑xirxi©Σ=1不同的码字只有一个波长相同.二维光正交码(m×n,Ξ,Κ)(这里Κ=i=0n-1Κ)Κ=∑xiryi©Σ≤Κcac0≤Σ≤n-13i=0这里的“©”是模n加.在一个(n,Ξ,Κa,Κc)光正交码C中,码字的个数
8、C
9、称为此码的容量.如果光正交码C(n,Ξ,Κ)(这里Κa=Κc=Κ)的容量满足Johnson限,即:的容量上限为5(m×n,Ξ,Κ)≤m(mn-1)(mn-2)(mn-Κ)Ξ(Ξ-1)(Ξ-2)(Ξ-Κ)二维光正交码(m×n,Ξ,Κa,Κ
10、c)的容量上限为35(n,Ξ,Κ)≤(n-1)(n-2)(n-Κ)Ξ(Ξ-1)(Ξ-Κ)5(m×n,Ξ,Κ,Κ)≤ac则称C为最佳OOC.OOC码的容量很小,其容量随着码长的增大而增大,但随着码重的增大而减小,因此为了增大容量不得不极大地增大码长和
