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随着无源光网络(PON网络)接入网的普及,运营商对PON光传输层的监控越来越重视,嵌入式OTDR及其应用于接入网的在线监测技术探究已成为业界的焦点。论文针对传统单脉冲OTDR动态范围与空间分辨率存在的矛盾,采用CCPONS编码脉冲序列作为OTDR的探测信号,在极低激光功率下获得高空间分辨率与大动态范围,并探索了CCPONS编码嵌入式OTDR应用接入网在线监测方法。本文的主要研究工作包含:1.依据OTDR理论模型对传统OTDR的事件盲区、动态范围和空间分辨率性能进行分析,总结改善OTDR动态范围的方法;提出以CCPONS编码序列作为OTDR探测脉冲,结合信号处理改善其动态范围与空间分辨率性能。2.建立了CCPONS序列编码OTDR理论模型,对CCPONS编码OTDR的性能进行了分析;建立了CCPONS编码OTDR的系统仿真模型,详细地仿真分析了噪声、脉冲脉宽、平均次数以及CCPONS编码长度等测量参数对性能的影响。3.采用低功耗结合微型化电路设计、制作了CCPONS编码嵌入式OTDR。依据光接收机噪声与灵敏度分析,优化设计OTDR光电接收电路,并结合高度集成电子器件,实现了全功能微型化嵌入式OTDR模块。基于CCPONS编码OTDR理论模型,结合矩阵运算和相关处理算法编写了适用于测试的系统软件。4.开展了CCPONS编码嵌入式OTDR动态范围和空间分辨率实验研究,实验表明:脉冲脉宽20ns,平均次数1000次,4阶CCPONS编码下,OTDR的空间分辨率5m;脉冲脉宽为30ns,平均次数为1000时,16阶CCPONS编码下,OTDR系统动态范围比单脉冲OTDR系统动态范围高出约7.8dB,相比于理论分析值相差0.6dB。5.详细对比分析了多种PON网络系统监测模型,提出了一种嵌入式OTDR在线监测方案;搭建了1×8光分路器PON网络监测与故障定位实验系统,开展了CCPONS编码嵌入式OTDR应用于PON网络结构的在线监测实验,实验表明CCPONS编码嵌入式OTDR能有效地实现PON网络故障探测与定位。