Longitudinal gOSNR Monitoring by Receiver-side Digital Signal Processing in Multi-Span Optical Transmission System
本研究提出全球首个基于接收端相关模板法的纵向gOSNR估计方案，无需链路中间监测器件，已在12跨商用收发器链路中完成实验验证，为光传输系统性能监测提供了新方案。
2023-10-10 eess.SP
On the Comparison of Single-Carrier vs. Digital Multi-Carrier Signaling for Long-Haul Transmission of Probabilistically Shaped Constellation Formats
我们报告的理论和实验研究的非线性公差的单载波和数字多载波的方法与概率形状的星座。PCS16QAM的实验传输在超长距离上以120 GBd进行评估。
2021-09-22 cs.IT eess.SP math.IT
Perturbation-based FEC-assisted Iterative Nonlinearity Compensation for WDM Systems
对前向纠错（FEC）解码器反馈辅助的扰动非线性补偿方案进行了数值和实验研究。数值模拟和传输实验表明，从FEC解码器的反馈能够提高补偿性能，使接收机操作非常接近完整的数据辅助的性能界限。实验分析分别考虑了具有DP-16 QAM和DP-64 QAM的5 x 32 GBd WDM系统在4200 km和1120 km后的色散未补偿传输。实验结果表明，该方案优于单通道数字反向传播。对前向纠错（FEC）解码器反馈辅助的扰动非线性补偿方案进行了数值和实验研究。数值模拟和传输实验表明，从FEC解码器的反馈能够提高补偿性能，使接收机操作非常接近完整的数据辅助的性能界限。实验分析分别考虑了具有DP-16 QAM和DP-64 QAM的5 x 32 GBd WDM系统在4200 km和1120 km后的色散未补偿传输。实验结果表明，该方案优于单通道数字反向传播。
2018-10-04 eess.SP
Digital Wireless Image Transmission via Distribution Matching
针对深度学习JSCC图像传输难以适配数字系统的问题，本文引入均匀与非均匀星座调制及STE微调，将连续信道符号离散化并显著提升数字传输性能。
2024-06-16 eess.SP
VQ-VAE Based Digital Semantic Communication with Importance-Aware OFDM Transmission
Pengcheng Laboratory（鹏城实验室）；School of Future Technology, South China University of Technology（华南理工大学未来技术学院）；School of Microelectronics, South China University of Technology（华南理工大学微电子学院）；State Key Laboratory of Networking and Switching Technology, Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室）
本文提出基于VQ-VAE的数字语义通信系统，结合重要性感知OFDM传输，提升语义信息传输效率与鲁棒性。
2025-12-29 eess.SP
Digital-Analog Transmission Framework for Task-Oriented Semantic Communications
针对面向任务的语义通信在标准化无线网络中模拟语义特征传输与数字信号处理不匹配的部署难题，提出数模传输框架DA-TOSC，并探讨未来研究方向。
2024-07-16 eess.SP
Digital Operating Mode Classification of Real-World Amateur Radio Transmissions
Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm（纽伦堡应用技术大学乔治·西蒙·欧姆分校）
本研究针对真实业余无线电传输的数字模式分类问题，提出基于频谱图和在线数据增强的轻量级ML方法，最优EfficientNetB0模型在17种模式、98种参数化信号上分别达93.80%和85.47%的准确率，并分析了多因素对分类的影响。
2025-01-13 cs.LG eess.SP
ReMAC:Digital Multiple Access Computing by Repeated Transmission
针对ChannelComp框架的符号级编码局限，本文提出ReMAC方案，通过重复传输同一符号并联合设计星座图与重复码，将优化问题拆分为两个易处理子问题，在噪声和衰落信道中计算误差较标准方案降低约7.5dB，尤其提升乘积函数性能。
2025-02-12 eess.SP
Volterra-assisted Optical Phase Conjugation: a Hybrid Optical-Digital Scheme For Fiber Nonlinearity Compensation
光纤非线性的缓解是光通信领域中的一个活跃的研究领域，这是由于所导致的传输性能的显著改善。随着光相干检测技术的兴起，数字非线性补偿（NLC）方案如数字反向传播（DBP）和Volterra均衡等受到了广泛的关注。可替代地，已经提出了光学NLC，特别是光学相位共轭（OPC），以减轻数字信号处理的复杂性。在这项工作中，提出了一种新的混合光学数字NLC方案相结合的OPC和Volterra均衡器，称为Volterra辅助OPC（VAO）。它具有双重优点：它克服了OPC在非对称链路中的限制，并大大提高了Volterra均衡器的性能。所提出的方案优于OPC和Volterra均衡单独高达4.2 dB，在1000公里的EDFA放大的光纤链路。此外，VAO也被证明是非常强大的，当应用到长传输距离，在3000公里的OPC只有系统的2.5 dB的增益。VAO结合了光学和数字NLC的优点，为未来的高速光通信系统提供了性能和复杂性之间的折衷。
2018-10-26 eess.SP
Semantic Communications for Digital Signals via Carrier Images
提出利用图像作为载波传输无语义特征的数字信号，通过预训练MAE模型和稀疏编码模块实现数字信号与图像的联合可靠传输，显著降低通信开销。
2025-04-02 eess.SP
Joint Rate and Resource Allocation in Hybrid Digital-Analog Transmission over Fading Channels
在混合数字模拟（HDA）系统中，资源分配已被用于实现期望的失真性能。然而，现有的研究在这个问题上假设无差错的数字传输，这是不有效的衰落信道。在时变信道衰落的情况下，在发射机处无法获得精确的信道状态信息。因此，随机中断和由此产生的数字失真不容忽视。此外，在资源分配中应考虑速率分配，因为它不仅决定了数字传输和模拟传输的信息量，而且还影响中断概率。基于上述观察，本文试图在衰落信道下执行联合速率和资源分配策略来优化HDA系统中的系统失真。考虑一种带宽扩展方案，其中在具有熵约束标量量化器（ECSQ）的HDA系统中发送无记忆高斯源。首先，我们制定的联合分配问题作为一个预期的系统失真最小化问题，其中模拟和数字失真都被认为是。然后，在低中断概率的限制下，基于块坐标下降法将问题分解为两个耦合的子问题，并提出一种迭代梯度算法来逼近最优解。此外，我们将我们的工作扩展到多变量高斯源的情况下，提出了一个两阶段的快速算法，结合舍入和贪婪策略，以优化联合速率和资源分配问题。仿真结果表明，在单高斯源情况下，所提算法的信失真比优于现有算法2.3dB;在多高斯源情况下，所提算法的信失真比优于现有算法3.5dB。
2018-12-17 cs.IT cs.PF eess.SP
Digital-Analog Transmission based Emergency Semantic Communications
本文针对应急无线通信场景提出性能受限的语义编码模型及数模混合传输框架DA-ESemCom，通过融合模拟深度学习语义编码与数字分布式信源编码，在保真度和检测性能上优于传统分离编码和现有深度学习联合信源信道编码方案。
2025-01-03 eess.SP
Low-Complexity Leakage-based Secure Precise Wireless Transmission with Hybrid Beamforming
在传统的安全精确无线传输（SPWT）中，全数字波束形成（FDB）在发射天线系统中具有很高的保密性能，但在中、大规模系统中会导致巨大的射频链电路预算。为了降低复杂度，这封信考虑了一个混合数字和模拟（HDA）的结构与随机频率映射到RF链，以实现SPWT。在此基础上，提出了一种基于最大化信号漏噪比（SLNR）和人工噪声漏噪比（ANLNR）的混合SPWT方案（M-SLNR-ANLNR）。与FDB方案相比，该方案减少了电路预算，具有较低的计算复杂度和相当的保密性能。
2019-10-28 eess.SP
CoDS: Collaborative Perception via Digital Semantic Communication
National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学移动通信国家重点实验室）；Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）；College of Electronics and Information Engineering, Shenzhen University（深圳大学电子与信息工程学院）
CoDS通过数字语义通信实现协同感知，解决传统方法在V2X网络中的兼容性问题，提升感知性能与传输效率。
2025-12-27 eess.IV eess.SP
Dual-Tap Optical-Digital Feedforward Equalization Enabling High-Speed Optical Transmission in IM/DD Systems
针对高速IM/DD系统中光纤色散引发功率衰落、码间干扰限制传输距离的问题，提出双抽头光-数字前馈均衡方案，可有效补偿功率衰落，在15km标准单模光纤200Gb/s/λ PAM-4传输中满足7%硬判决FEC阈值，具备长距应用潜力。
2024-02-02 eess.SP
Digital synthesis of multistage etalons for enhancing the FSR
由三个或更多个反射器构建的法布里-珀罗光纤标准具（FPE）对于包括通信和传感的各种应用是有吸引力的。为了加速研发工作，人们通常希望使用现成的组件来构建具有特定应用所需的传输轮廓的FPE。通常，多级FPE被设计成具有相等长度的腔，随后确定用于实现期望的透射分布的所需反射率。正如在以前的作品中所看到的，制造的反射器通常与设计的反射器略有不同，从而导致偏离FPE所需的传输轮廓。在这里，我们展示了一种新的数字合成多级标准具与现成的反射器和不等长度的参与腔。我们发现，在对比相等的腔长度，不等长度的腔提供更多的极点在$z$域，以实现所需的多腔FPE传输响应。对于给定的反射率，并通过确定正确的不等长度的腔与我们的合成技术，我们展示了一个设计的例子，增加FSR其次是其实验验证。这项工作可推广到环形谐振器，镜像和光纤布拉格光栅为基础的腔，使腔系统的设计和优化，包括激光器，传感器和滤波器的广泛应用。
2019-09-11 eess.SP physics.optics
Distribution-Aware Constellation Learning for Image Transmission
Tsinghua University（清华大学）；State Key Laboratory of Space Network and Communications（空间网络与通信国家重点实验室）；Shanghai Highgain Information Technology Co., Ltd.（上海高增益信息技术有限公司）
提出一种分布感知的可学习调制方法，通过星座学习桥接语义特征与离散调制，利用可学习星座模块和两阶段训练策略，在数字语义通信中实现优于现有方案且媲美模拟方法的性能。
2026-05-29 eess.SP
Second-Order Perturbation Theory-Based Digital Predistortion for Fiber Nonlinearity Compensation
基于一阶微扰理论的非线性补偿（PB-NLC）技术已被广泛研究，以克服偏振复用（Pol-Mux）光纤通信系统中信道内克尔非线性的不利影响。然而，FO-PB-NLC技术的NLC性能在Pol-Mux长距离光传输系统的高度非线性区域中受到显著限制。在本文中，我们将FO理论扩展到二阶（SO），以提高NLC的性能。该技术被称为SO-PB-NLC。对Pol-Mux光传输系统的SO微扰场进行了详细的理论分析。在此之后，我们研究了一些简化的假设，以降低实现复杂性的SO-PB-NLC技术。单信道系统的数值仿真结果表明，与FO-PB-NLC技术相比，SO-PB-NLC技术具有更好的误码率性能和更长的传输距离。复杂度分析表明，所提出的SO-PB-NLC技术具有降低的计算复杂度相比，每跨度一步的数字反向传播。
2021-06-27 eess.SP
Nonlinearity Compensation and Link Margin Analysis of 112-Gbps Circular-Polarization Division Multiplexed Fiber Optic Communication System using a Digital Coherent Receiver over 800-km SSMF Link
非线性效应一直被认为是限制相干光光纤传输系统性能的主要因素。基于DSP的数字反向传播（DBP）方法的CO接收机，近年来促进了光纤非线性损伤的补偿以及光纤色散的补偿。提出了一种基于DSP的圆偏振复用（CPDM）8-正交幅度调制（8-QAM）光纤通信（FOC）系统CO接收机的综合设计方案，以研究非线性的影响。我们已经研究了非线性补偿的DSP为基础的CO接收机的性能与DBP方法，并证明它可以有效地用来减轻信道内的非线性CPDM 8-QAM FOC系统超过800公里的SSMF链路。通过对光纤非线性的有效补偿，分析了系统的误比特率（BER）、光信噪比（OSNR）、最佳发射功率等性能，并通过对特定发射功率下的OSNR裕度进行评估，研究了链路裕度。此外，CPDM技术有助于作为最大化链路容量以及增强FOC系统的频谱效率（SE）的非常合适的手段。
2021-01-08 eess.SP
Equalization in Dispersion-Managed Systems Using Learned Digital Back-Propagation
Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）；Télécom Paris（巴黎电信学院）；Infinera Unipessoal Lda（Infinera有限责任公司）；Infinera（英飞朗公司）；Instituto de Telecomunicações（电信研究所）；Instituto Superior Técnico（高等技术学院）
提出用深度神经网络LDBP优化DBP参数，并在2016 km、15%残余色散的DM双偏振WDM链路仿真中验证其显著提升均衡性能且频域实现复杂度更低。
2023-05-26 cs.LG cs.NI eess.SP
Digital Interference Mitigation in Space Division Multiplexing Self-Homodyne Coherent Detection
提出了一种数字干扰抑制方案，以减小空分复用自零差相干检测中模式耦合的影响，并在3模多模光纤240-Gbps模式复用传输中验证了该方案的有效性。
2021-02-28 eess.SP
Sequential Parametric Optimization for Rate-Splitting Precoding in Non-Orthogonal Unicast and Multicast Transmissions
本文研究了使用全数字和混合预编码器的非正交单播和多播（NOUM）传输的速率分裂（RS）预编码。我们研究非凸加权和率（WSR）最大化问题的组播要求。为了解决上述问题，我们提出了一种基于序贯参数优化的方法-CON。我们表明，ESTCON收敛到局部最优，而不需要明智地选择一个初始可行点。此外，我们通过模拟表明，通过利用RS，混合预编码器可以达到几乎相同的性能，在某些特定的设置下，他们的全数字同行。
2022-01-25 cs.IT cs.NI eess.SP
A Joint Communication and Computation Framework for Digital Twin over Wireless Networks
针对无线网络下数字孪生的低时延资源分配需求，提出通信与计算联合优化框架及交替求解算法，在能量与精度约束下最多可降低51.2%的系统传输时延。
2024-02-01 cs.IT eess.SP math.IT
Towards Compatible Semantic Communication: A Perspective on Digital Coding and Modulation
本文从数字编码与调制视角系统探讨了语义通信与现有数字系统的兼容性问题，提出概率和确定性两种设计范式及设计原则，并通过案例验证其有效性。
2024-12-25 eess.SP
The Impact of Transceiver Noise on Digital Nonlinearity Compensation
分析了在存在放大自发辐射噪声（ASE）和非理想收发器子系统噪声的情况下，数字非线性补偿（NLC）的效率。它对信噪比（SNR）和到达增加的影响进行了研究，特别强调分裂NLC，其中数字反向传播算法在发射机和接收机之间划分。本文提出了一种计算非理想传输系统信噪比的解析模型，该系统具有任意的分裂NLC结构。当信号-信号非线性被补偿时，性能限制来自残余信号-噪声相互作用。这些相互作用包括信号与共同传播的ASE和收发器噪声之间的非线性拍频。虽然收发器噪声信号拍频通常在短传输距离中占主导地位，但ASE噪声信号拍频在较大传输距离中占主导地位。结果表明，这两种制度的行为不同的最佳NLC分裂比和各自的达到增益。此外，简单的公式预测的最佳NLC分裂比和达到增加在这两个政权的报告。据发现，分裂NLC提供相对于传统的数字反向传播（DBP）的增益可以忽略不计的距离小于1000公里，使用标准的单模光纤和收发器（背靠背）的SNR为26 dB，当发射机和接收机注入相同数量的噪声。然而，当发射器和接收器注入不等量的噪声时，通过适当地定制分裂NLC算法，可以在DBP之上达到56%的增益。数值模拟结果证实了理论研究结果。
2017-09-13 eess.SP
Quasi-Single-Mode Transmission over Ultra-Low Loss Few-Mode Fibre for Data Centre Interconnects
University College London (UCL)（伦敦大学学院）；Corning Incorporated（康宁公司）
该研究开发新型超低损耗少模光纤，通过匹配改进高斯噪声模型等分析，证实其用于数据中心互连的准单模传输潜力，仅存在极小信噪比下降，可支持未来空分复用升级。
2026-08-18 eess.SP
Kramers Kronig PAM transceiver and two-sided polarization-multiplexed Kramers Kronig transceiver
我们提出了两个收发器方案的基础上Kramers Kronig（KK）检测。一个目标是低成本高吞吐量的应用，并使用PAM传输结合直接检测和数字重建的光学相位。与传统的PAM传输相比，该方案允许色散的数字补偿，并且在频谱效率方面提供了显著的改进。第二种方案针对高信道数相干系统，其目的是通过减少光学元件数来简化接收器复杂性。
2017-11-06 eess.SP
A High-Dynamic-Range Digital RF-Over-Fiber Link for MRI Receive Coils Using Delta-Sigma Modulation
通常用于将RF线圈阵列与MRI扫描仪的控制台连接的同轴电缆易受电磁耦合的影响。随着RF通道数量的增加，这种耦合可能导致严重发热并造成安全问题。基于光纤电缆的非导电传输解决方案被认为是替代方案之一，但受到典型MRI信号的高动态范围（$>80$ ~dB）的限制。针对这一问题，提出了一种基于三角积分调制（DSM）的数字光纤传输系统。一个基于DSM的光链路原型使用现成的组件和实验室测试在不同的信号过采样率（OSR）。在对应于$OSR=50$的200 kHz带宽上获得了81 dB的端到端动态范围（DR），这对于典型的MRI信号是足够的。采用180 nm CMOS工艺设计了一种全集成定制四阶连续时间DSM（CT-DSM）芯片，该芯片可传输高达1 MHz的全带宽MRI信号，并具有足够的DR。
2021-05-27 eess.SP physics.med-ph
Coupled-Band ESSFM for Low-Complexity DBP
本研究提出结合微扰理论、子带处理与分束比优化的低复杂度DBP技术，在极低乘法运算量下实现了优于色散补偿和现有DBP技术的增益。
2024-05-14 cs.IT eess.SP math.IT
The LQ Digital Mode Family: Protocol Architecture and Reference Specification for Weak-Signal Communications
本文提出LQ8弱信号数字模式，通过可变长度前缀码和单载波多站确认，实现4次传输完成双向联络，速度提升1.5倍，峰值速率达160 QSO/h，并定义LQ16、LQ4、LQ2扩展配置文件。
2026-10-30 cs.IT cs.NI eess.SP
Transformer-based Nonlinear Equalization for DP-16QAM Coherent Optical Communication Systems
针对长距离DP-16QAM相干光通信系统中非线性效应补偿复杂度高的问题，提出基于Transformer的非线性均衡模型，在不同光纤长度和入射光功率下性能优于DBP、FCNN和BiLSTM等现有方案。
2023-08-23 eess.SP
Experimental Demonstration of Optoelectronic Equalization for Short-reach Transmission with Reservoir Computing
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）
实验证明了一种光域和数字域共享复杂度的接收机。水库计算是用来均衡高达4个直接检测的光学过滤光谱切片的32 GBd OOK信号超过80公里的SMF。
2020-10-08 cs.LG eess.SP
Adaptive Background Compensation of FI-DACs with Application to Coherent Optical Transceivers
提出了一种新的频率交错数模转换器（FI-DAC）自适应背景补偿方案。该技术可应用于高速数字收发器，例如在相干光通信中使用的那些收发器。虽然FI-DAC的补偿在技术文献中已经讨论过，但自适应背景技术尚未报道。后者的重要性在于它们自动补偿由技术中的工艺、电压和温度变化引起的误差的能力（例如，CMOS、SiGe等）这有助于数据转换器的实现，并因此确保高制造良率。所提出的技术的关键成分是一个多输入多输出（MIMO）均衡器和反向传播算法，用于适应上述均衡器的系数。仿真结果表明，模拟信号通道的损伤得到了精确的补偿，其影响基本上被消除，从而产生了高性能的发射机系统。
2020-07-03 eess.SP
A Deep Joint Source-Channel Coding Scheme for Hybrid Mobile Multi-hop Networks
针对移动多跳网络中无线与有线链路质量差异的挑战，提出混合DeepJSCC框架h-DJSCC，结合无线段模拟编码与有线段数字压缩转发，并引入SNR与速率自适应模块，提升图像传输鲁棒性并降低节点内存需求。
2025-01-26 eess.SP
Channel-Aware Vector Quantization for Robust Semantic Communication on Discrete Channels
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）
针对现有离散语义通信方法忽略信道状态导致鲁棒性不足的问题，提出信道感知向量量化算法及VQJSCC框架，通过多码本对齐机制处理阶数不匹配，有效缓解数字悬崖效应，在鲁棒性和效率上优于现有基线。
2025-10-21 cs.LG eess.IV eess.SP
Compensation of Fiber Nonlinearities in Digital Coherent Systems Leveraging Long Short-Term Memory Neural Networks
University of the Aegean（爱琴海大学）；University of West Attica（西阿提卡大学）；LIBRA MLI Ltd（LIBRA MLI有限公司）；LIBRA AI Technologies（LIBRA人工智能技术公司）
我们首次介绍了利用长短期记忆（LSTM）神经网络架构来补偿数字相干系统中的光纤非线性。我们进行数值模拟，考虑无论是C波段或O波段传输系统的单信道和多信道16-QAM调制格式与偏振复用。详细分析了隐藏单元的数量和训练LSTM算法并对应于所考虑的信道记忆的符号字的长度的影响，以揭示基于LSTM的接收器在性能和复杂度方面的限制。数值结果表明，LSTM神经网络可以非常有效地作为光接收器的后处理器，对光纤中经历非线性损伤的数据进行分类，并提供比数字反向传播更优越的性能，特别是在多通道传输场景中。复杂度分析表明，LSTM随着隐藏单元的数量而变得更加复杂，并且在长距离（> 1000 km）中，通道记忆的增加可能比DBP更简单。
2020-09-23 cs.LG eess.SP stat.ML
Near-Field Integrated Sensing, Computing and Semantic Communication in Digital Twin-Assisted Vehicular Networks
King’s College London（伦敦国王学院）；Zhejiang University（浙江大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文提出一种针对近场数字孪生辅助车联网的集成感知、计算与语义通信框架，通过多用户MIMO和毫米波雷达实现高精度车辆跟踪与环境映射，优化语义通信速率与感知精度。
2026-04-07 cs.IT eess.SP math.IT
