高速城域网低复杂度高效高频谱利用率信号编码调制方法研究

Low complexity and high spectral efficiency of the coding modulation method is the best solution which achieve high speed high capacity metro optical communication. This project studies the high order modulation methods about error control code and high spectrum utilization. On the basic of it, this project proposes a successive cancellation decoding algorithm to reduce the complexity, which is based on "Lazy Copy" algorithm. Also, this project proposes GFDM modulation scheme with high spectral efficiency, which is based on companding transform method. Last, this project proposes the modulation scheme which is based on the cascade of polarization code, QC-LDPC and TCM; then we will establish an experimental system to analyze and optimize the performance of this scheme. Outcome of the project will solve the problem of coding modulation which have high delay and low spectrum utilization. It make outstanding contributions to the development of metro optical network with high speed and high capacity.

低复杂度高频谱利用率的编码调制方法是实现高速率大容量城域网光通信的最佳解决方案。本项目深入研究差错控制码和高频谱利用率的高阶调制方法；在此基础上，提出基于“LazyCopy”的连续消除译码算法，降低译码算法的复杂度；同时，提出基于压扩变换法的高频谱利用率的广义频分复用调制方案;最后，提出一种基于极化码、准循环低密度奇偶校验码和网格编码调制相级联的高纠错能力的编码调制方案；我们将建立实验系统，对提出方案的性能进行分析和优化。该项目成果解决了当前高时延特性，低频谱利用率的编码调制问题，力求为高速率，大容量的城域网光通信方面的发展做出突出贡献。

本项目组成员本着对国家自然科学基金负责的精神，一致刻苦钻研，攻克难关，齐心合力，不断进取。在本项目组全体人员的不断努力下，对高速城域网低复杂度高效高频谱利用率信号编码调制方法进行了仿真和实验研究。提出了基于剪枝算法的Polar码BPL优化译码算法，其具有空间复杂度低的优势，且比传统BPL算法具有更高的译码增益；提出了适用于城域网光通信的PS-LDPC GFDM IMDD方案和PS-LDPC的概率重映射过程，提高频谱效率的同时解决了PS与编码技术的结合问题；提出了适用于城域网光通信的子集二次映射TCM编码结构和级联编码调制概率整形方案，实现级联编码、TCM和概率整形的有机结合。本项目的研究成果对高速城域网光通信未来的发展有着重要的理论指导作用，能够带来广阔的应用前景。.本项目得到广东工业大学智能决策与协同控制团队（鲁仁全教授）和广东工业大学信息光子技术团队（秦玉文教授）支持，得到北京理工大学宽带通信与网络研究所（忻向军教授）指导。.本项目发表或录用学术论文11篇(其中被SCI检索9篇，被EI检索的学术论文2篇，申请发明专利3项（其中授权3项），培养博士生3人（其中已毕业2人，在读1人）、硕士生7人（其中已毕业1人，在读6人）。