本文關鍵詞：數(shù)字相干光接收機中色散估計算法的研究

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【摘要】：在高速相干光通信系統(tǒng)中光脈沖通過光纖鏈路傳輸期間信道中累積的色散會使傳輸?shù)姆栔g存在嚴重的碼間串擾,導致的結果就是限制光纖的傳輸容量和距離。因此,有必要在接收端數(shù)字信號處理模塊中對色散進行估計和補償,抵消色散引入的碼間串擾。數(shù)字相干光接收機的主要功能在于從接收到的采樣信號中獲取幅度和相位信息,利用這些信息通過線性數(shù)字濾波器能夠對信道中的色散進行估計和補償。一般來說,我們認為對色散補償?shù)暮脡氖墙邮諜C至關重要的第一步,因為后續(xù)的偏振解復用以及可靠的頻偏估計和補償都要依賴于準確的色散補償才能發(fā)揮它們的作用。本文基于112Gb/s PDM-QPSK相干光傳輸系統(tǒng)對其中涉及的色散搜索及補償算法進行了深入研究。為了克服傳統(tǒng)的頻域色散搜索算法中需要使用很小的色散搜索步長以及準確的ADC采樣相位才能保證能夠獲得正確的色散搜索值來恢復出原始的光纖信道模型,在實際的處理過程中需要多組頻域色散補償函數(shù)來實現(xiàn)對所要求的色散范圍的搜索,在硬件實現(xiàn)上很浪費資源。提供了一種基于訓練序列的頻域色散搜索方法,調整了頻域相關運算中的移位因子以及訓練序列中的調制符號波形,既可以解決高速率ADC采樣相位的影響,又允許使用較大的色散搜索步長,降低色散搜索的復雜度。從仿真結果中可以看出只需很少的信號組就能達到很小的色散搜索錯誤概率。我們將改進的算法與自適應時域均衡器聯(lián)合使用來補償殘余色散的影響,仿真結果表明數(shù)字相干光接收機能夠快速的完成初始化,尤其是在子波長粒度靈活光網(wǎng)絡突發(fā)相干接收機中能夠獲得很好的性能。調制方式識別是通信信號分析領域中重要的一環(huán),并已被廣泛應用于電子對抗、電子偵察等研究中。常用減法聚類、相關運算以及頻域最大值識別算法來識別選用的QAM信號,然而,在信道鏈路中存在大量的色散累積時,以上提到的調制方式識別算法會由于色散的影響失去識別的作用。因此,利用改進的色散搜索算法能夠在補償?shù)舸蟛糠稚⒌耐瑫r緩解色散對調制方式識別的影響,判決出正確的調制方式匹配相干接收機中后續(xù)的數(shù)字信號處理。
【關鍵詞】：數(shù)字相干光接收機 數(shù)字信號處理(DSP) 色度色散(CD) 色散搜索 調制方式識別
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題的背景及意義10-11
• 1.2 色散估計及補償算法的發(fā)展及研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 論文的主要研究內容及各章節(jié)安排13-15
• 第二章 112Gb/s PDM-QPSK相干光傳輸系統(tǒng)15-30
• 2.1 系統(tǒng)組成及原理概述15-25
• 2.1.1 光發(fā)射機模塊15-18
• 2.1.2 光纖傳輸鏈路損傷18-22
• 2.1.2.1 光纖損耗及噪聲18-20
• 2.1.2.2 偏振模色散20-21
• 2.1.2.3 非線性效應21-22
• 2.1.3 相干光接收機模塊22-25
• 2.1.3.1 高速率ADC22-23
• 2.1.3.2 色散搜索及補償23
• 2.1.3.3 偏振解復用23-24
• 2.1.3.4 頻偏估計及補償24-25
• 2.2 光纖中的色散效應25-27
• 2.2.1 色度色散25-26
• 2.2.2 色散導致脈沖信號展寬26-27
• 2.3 色散補償技術27-29
• 2.3.1 時域色散補償技術27-28
• 2.3.2 頻域色散補償技術28-29
• 2.4 本章小結29-30
• 第三章 頻域色散搜索算法的研究30-46
• 3.1 基于頻域代價函數(shù)的色散搜索算法30-33
• 3.1.1 算法框圖和原理說明30-32
• 3.1.2 ADC采樣相位對頻域代價函數(shù)幅度的影響32-33
• 3.1.3 色散搜索步長對色散搜索性能的影響33
• 3.2 探究ADC采樣相位對頻域代價函數(shù)幅度影響的原因33-34
• 3.3 基于頻域代價函數(shù)色散搜索算法的改進34-40
• 3.3.1 改進方案設計34-36
• 3.3.2 算法改進后仿真驗證及性能分析36-40
• 3.4 色散搜索模塊的設計40-44
• 3.4.1 256點復數(shù)FFT處理器的設計42-43
• 3.4.2 色散補償模塊的設計43
• 3.4.3 相關器模塊的設計43-44
• 3.4.4 數(shù)值比較器與4選 1 數(shù)據(jù)選擇器模塊的設計44
• 3.5 本章小結44-46
• 第四章 色散對調制方式識別的影響以及色散搜索算法的應用46-61
• 4.1 QAM調制方式下色散搜索算法的性能研究46-48
• 4.2 調制方式識別48-53
• 4.2.1 減法聚類識別算法48-50
• 4.2.2 相關運算識別算法50-52
• 4.2.3 頻域最大值識別算法52-53
• 4.3 色散搜索算法在調制方式識別中的應用53-59
• 4.3.1 色散對減法聚類識別算法的影響53-56
• 4.3.2 色散對相關運算識別算法的影響56-58
• 4.3.3 色散對頻域最大值識別算法的影響58-59
• 4.4 本章小結59-61
• 第五章 總結與展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-68
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果68-69

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李正東;典型信號調制類型識別方法研究[D];電子科技大學;2013年

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本文編號：1028091