偏移曼彻斯特编码提升WDM-PON瑞利噪声抑制性能

偏移曼彻斯特编码（Offset Manchester Coding）是一种创新的信息传输技术，在光域数据通信领域，尤其是在载波分布式波分复用无源光网络（WDM-PON）中，被用来有效对抗瑞利噪声。这篇研究论文由Jing Xu等人在2015年撰写，他们旨在提出一种新型编码方法，以实现高效的数据传输，同时抑制由于光纤传输过程中的瑞利散射引起的随机噪声。 传统的曼彻斯特编码通过交替反转信号的极性来表示数据比特，这种编码方式在提高信号检测的可靠性方面具有优势。然而，当应用于WDM-PON系统，特别是长途传输时，如50公里的标准单模光纤，瑞利噪声可能会显著影响信号质量。瑞利噪声源于光纤中短波长信号与随机热运动的原子相互作用，产生强度不均匀的光信号，这对数据的精确接收构成挑战。 偏移曼彻斯特编码在此背景下应运而生，它在曼彻斯特编码的基础上进行了扩展，通过引入额外的偏移位，使得数据的正负跳变不仅与比特状态有关，还与噪声环境有关。这种设计允许接收端不仅通过差分检测来过滤掉噪声，还能利用噪声特性来进一步增强信号的抗干扰能力。实验结果显示，使用这种编码技术，即使在存在7 dB的瑞利噪声环境中，也能实现2.5 Gb/s的无误码上行信号传输，显示出其显著的噪声抑制效果。 论文的研究价值在于它提供了一种有效解决光纤通信系统中噪声问题的新策略，这对于提升WDM-PON的可靠性和效率具有重要意义。此外，该工作可能激发更多的研究兴趣，探索如何优化偏置参数、改进编码算法，以及将其应用到更复杂的光纤网络架构中，以实现更高的数据速率和更长的传输距离。 这篇论文对通信工程领域的贡献主要体现在噪声抑制技术的创新上，以及在实际应用场景中的实验验证，这为提升下一代光纤网络的性能提供了有价值的技术参考。