π旋转型LDPC码在100 Gb/s PDM-DQPSK光通信中的应用与性能提升

"该研究应用π旋转型低密度奇偶校验(LDPC)码于100 Gb/s偏振复用差分正交相移键控(PDM-DQPSK)光通信系统，通过数值仿真和性能分析，探讨其在提升系统性能方面的潜力。研究中采用了打孔技术来生成高码率的改进码型，并对比了其与原始码型的纠错性能。同时，针对PDM-DQPSK系统，研究推导了卡方统计模型，与高斯统计模型进行了比较。结果显示，码率为0.5的π旋转型LDPC码在卡方统计信道模型下表现最优，能在14.2 dB的光信噪比(OSNR)下保证误码率(BER)低于10^-9。在2 dB OSNR牺牲的情况下，系统能够承受102 ps/nm的色度色散(CD)、18 ps的一阶偏振模色散(PMD)和4.88×10^-2 rad的非线性导致的最大相位偏移，显著增强了高速光通信系统的传输可靠性。" 在光通信领域，π旋转型LDPC码是一种重要的前向纠错编码技术，它通过巧妙的编码结构增强了信息在传输过程中的纠错能力。偏振复用差分正交相移键控(PDM-DQPSK)是高速光通信系统中常用的数据调制方式，能有效利用光信号的两个偏振态来传输更多的信息，从而提高数据传输速率。然而，高速光通信系统常常受到色度色散、偏振模色散和非线性效应等物理因素的影响，导致信号质量下降。 π旋转型LDPC码的独特之处在于它的编码构造，这种码型可以通过打孔技术调整码率，以适应不同的信道条件。打孔技术是通过删除一部分编码比特来改变原始码型的码率，以适应特定信道的特性。在本研究中，通过对比发现，π旋转型LDPC码在0.5码率下，结合卡方统计模型，能够更好地应对光通信中的噪声和失真。 信道概率模型是评估和设计通信系统的关键部分。通常，高斯模型被广泛用于模拟线性信道，但在某些情况下，如光通信，卡方模型可能更准确地反映实际信道特性。因此，研究中推导的PDM-DQPSK系统的卡方统计模型对于优化系统性能至关重要。 该研究揭示了π旋转型LDPC码在高容量光通信系统中的优势，特别是在提升系统可靠性和抵抗各种信道影响方面。这些发现对设计更加高效、鲁棒的高速光通信系统具有重要的理论和实践意义，有助于推动未来光通信技术的发展。