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光码分多址(OCDMA)技术作为光纤通信的三大主流复用技术之一,充分利用光纤的巨大带宽资源,及其全光编解码,优良的安全性能以及抗干扰性等优点,成为未来高速全光局域网的最佳可选方案之一,亦使其成为目前光纤通信技术研究的热门。光码分多址系统只在发送端和接收端对用户信号进行光电转换,整个传送网都使用光信号进行传输,克服了传统光网络存在的电子瓶颈,实现了真正意义上的全光通信。该系统的关键技术包括码型设计,编解码实现,安全性分析,抗干扰性分析等。
本文首先对OCDMA技术的原理及特点,关键技术,研究现状以及OCDMA技术优势和面临的问题进行了全面的综述。
其次,简要介绍了OCDMA保密系统模型与安全性原则,分析了地址序列的扩频作用、码型和码容量对OCDMA安全性的影响,然后结合完全无差错探测几率给出完全探测到正确地址码所需探测次数的期望值,并以此重点分析码字探测对OCDMA安全性的影响,以及比较分析了OCDMA技术与现代光纤保密通信技术的关系,并提出了增加OCDMA系统安全性而采用的一些措施。
随后,从码集中任意取两个不同码字在其码字之间的“1”的位置之差的移位下必发生“1”的碰撞出发,给出了一维地址码相关值分布的算法,并用此方法分析了几种典型一维码的相关值分布,且在此基础上验证了关于用概率分析法给出的求平均互相关值的式子是正确的,然后在一维地址码分析的基础上给出了对称二维码Ф(N*L,w,1)的互相关值分布的算法。
最后,基于EQC给出2D-EQC的设计与分析,在相关性分析算法的基础上推得正交码Ф(L,w,λa,1)的互相关值的分布,然后结合信噪比(SIR)与误码率(BER)公式推出码集Ф(L,w,λa,1)的码重w的取值范围且在复合函数的增减性的基础上给出码重(w)、并发用户(k)与BER之间的关系,且在误码率小于10-9下给出正交码系统Ф(L,w,1)在固定码长L下的优化设计方案、系统在K值固定且有码字容量约束的情况下选取正交地址码的方案,及其优化设计对应的数学表达式,并以此推广到二维光正交地址码的优化方案。