随着高速光网络的不断发展,OTN信号速率不断提高,载荷类型不断增加,网络空间安全态势更加复杂。针对网络安全和态势感知的需求,非协作条件下的载荷获取作为重要的技术问题,成为“大数据”和“人工智能”时代的重要技术基础。面对时代发展的潮流,高速光信号传输的迅猛发展,非协作条件下载荷信息处理的迫切需求,本文以100G OTN中的传送单元OTU4信号为研究对象,针对其中承载的多种信号的解析,在非协作条件下完成载荷的识别和自适应处理,完成硬件设计,最终实现载荷自适应处理的系统。本文的主要工作包括:(1)分析了OTN中载荷的复用和映射方法,并对常用映射做出了总结,对映射的实现路径做了归纳,整理出本文主要研究的映射路径。对常见载荷的特点和相关理论,映射过程的相关理论进行了整理归纳。(2)对本文研路径中的重要映射方式的解映射方法做出相关研究,对GMP映射的同步方法简化做出了详细的分析,并比较了二者的异同。在FPGA上实现了GFP信号的提取,并分模块进行阐述;对OPU4中100GE信号的GMP同步进行了研究,并完成了ODTU4.8信号的分离。(3)分析非协作条件下载荷处理的相关要求,设计了完整的非协作条件下多载荷自适应处理平台;提出了一种高效的非协作条件下载荷的处理流程,完成载荷识别、内容验证、分路处理与码速调整、载荷时钟恢复,最终实现载荷的自适应输出;提出了一种基于数字锁相环的载荷时钟恢复方法。(4)在理论研究和FPGA程序设计的基础上,搭建硬件框架,设计高速数据输出模块,完善输出载荷的输出通路,设计时钟和电源模块。对系统输出信号进行测试,验证信号处理结果。