b：第十五屆華為杯中國(guó)研究生數(shù)學(xué)建模競(jìng)題—b題-wenkub
2023-04-22 01:59:55 本頁(yè)面
【正文】 光傳送網(wǎng)規(guī)劃，探索光傳送網(wǎng)有關(guān)規(guī)律。從城市內(nèi)的傳輸，直到跨越大洋的傳輸，光傳送網(wǎng)為人類(lèi)提供了大容量、高可靠性和低能耗的信息傳輸管道，人類(lèi)對(duì)通信容量的追求也成為光傳送技術(shù)發(fā)展的源源不斷的動(dòng)力。2018年中國(guó)研究生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽B題光傳送網(wǎng)建模與價(jià)值評(píng)估1. 背景2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了英籍華人高錕（Charles K. Kao）博士，以表彰他對(duì)光纖通信發(fā)展所做出的貢獻(xiàn)，諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)在給公眾的公開(kāi)信中寫(xiě)到：“當(dāng)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)宣布的時(shí)候，世界大部分地方幾乎瞬間收到了這條信息…文字、語(yǔ)音和視頻信號(hào)沿著光纖在世界各地來(lái)回傳輸，幾乎瞬時(shí)地被微小而便捷的設(shè)備接收，人們已經(jīng)把這種情況當(dāng)做習(xí)慣。光傳送網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)是運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商以及政府必須考慮的課題。本課題的內(nèi)容包括：1) 對(duì)光傳送鏈路進(jìn)行簡(jiǎn)單建模 2) 制定光傳送網(wǎng)的規(guī)劃，并探討網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值3）改進(jìn)調(diào)制格式2. 問(wèn)題1：光傳送鏈路建?，F(xiàn)代數(shù)字傳輸系統(tǒng)可認(rèn)為是對(duì)0101二進(jìn)制序列進(jìn)行編碼傳輸?shù)南到y(tǒng)，1個(gè)二進(jìn)制的0或1稱(chēng)為1個(gè)比特（bit）。信道中無(wú)法避免的噪聲可能導(dǎo)致最終接收的二進(jìn)制序列中比特出錯(cuò)，即產(chǎn)生誤碼。當(dāng)接收機(jī)收到1個(gè)符號(hào)時(shí)，就將發(fā)送的符號(hào)判定為離該符號(hào)最近的星座點(diǎn)。圖2 星座圖與噪聲導(dǎo)致誤碼的示意圖圖3 信號(hào)和噪聲的相關(guān)定義示意圖圖3中理想星座點(diǎn)用sk表示，接收到的符號(hào)用rk表示，則噪聲為 nk=rksk (1) 噪聲通常服從均值為0的正態(tài)分布。光傳輸鏈路由多個(gè)相同跨段的級(jí)聯(lián)而成。另一方面，光纖作為一種傳輸介質(zhì)，其本身的非線(xiàn)性效應(yīng)也會(huì)等效地引入噪聲。每跨疊加的噪聲間相互獨(dú)立?？紤]到通信網(wǎng)絡(luò)的目的是把更多的人更充分地連接到一起，我們按照如下方式定義網(wǎng)絡(luò)
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