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近年来,随着通信网络中新技术的不断发展和交互式多媒体、电子商务、智能交通等新业务的兴起,全球互联网流量不断增加,人们对网络接入带宽的需求日益剧增,从而对宽带接入系统发展提出了大容量和低延迟要求。考虑到在提升宽带光接入系统带宽容量的同时,要确保接入信号收发及传输性能尽可能不下降,因此在宽带接入系统中对若干新型调制格式的收发方式和传输模型进行改进使其适合实际应用十分必要;此外,采用改进后的新型调制格式形成的宽带接入信号不仅能提升系统频带利用率,还能优化相关光电子器件配置,因此也具有十分重要的理论价值和实践意义。本文着重对宽带光接入系统中新型调制格式的收发及传输性能进行了研究。首先,在分析国内外研究现状的基础上阐述了宽带光接入系统（包括光纤接入系统、自由空间光（FSO）接入系统和光纤承载射频（RoF）接入系统）的应用特性;然后,研究了若干新型调制格式（包括双二进制（DB）、脉冲幅度调制（PAM）、正交幅度调制（QAM）和正交频分复用（OFDM））的调制解调原理;最后,对上述新型调制格式做了相应改进并在宽带光接入系统中对接入信号的收发及传输性能展开了仿真或实验研究。本文提出并证明了一种使用低通滤波器的双二进制下行链路接入系统方案,成功实现了20km单模光纤的传输过程;提出并研究了一种10Gb/s DP-DB光纤融合FSO接入系统方案,分析比较了采用三种传输方式（背靠背、50km SMF和50km SMF+100m FSO信道）传输时的系统收发和信号传输特性;研究了应用不同放大方案（前置放大、混合放大以及后置放大）的DP-DB FSO接入系统性能,对不同放大方案下DP-DB信号的接收眼图进行对比,并通过分析接收信号的误码率比较了接收信号的差异;设计并证明了基于8-PAM光信号的光纤接入系统方案,进行了8-PAM信号的产生和传输实验,实验结果表明,8-PAM信号不仅能有效提升接入信号的频带利用率,而且当接收信号误码率为10-3时,其接收机灵敏度值为-16.5dBm;给出并证明了一种32QAM-OFDM-PON接入系统新方案,成功在42km单模光纤上传输了不同子载波数的5Gb/s 32QAM-OFDM下行链路信号,实验结果表明:具有128个子载波的32QAM-OFDM信号比64个子载波的32QAM-OFDM信号的频谱效率更高,且其峰均比值和计算复杂度也比256个子载波的32QAM-OFDM信号低,更适合作为实际应用的接入信号。