本文關(guān)鍵詞：差分相移鍵控DWDM系統(tǒng)四波混頻噪聲建模方法的研究

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【摘要】：隨著密集波分復(fù)用系統(tǒng)(Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM)越來越廣泛的運用,該系統(tǒng)中包括四波混頻效應(yīng)(Four Wave Mixing,FWM)在內(nèi)非線性效應(yīng)越來越受到人們的關(guān)注。為了縮短對DWDM系統(tǒng)數(shù)值優(yōu)化和評估的時間以及提高光纖通信系統(tǒng)頻譜利用率,本文主要做了兩項工作。第一,采用半解析模型來計算色散管理DWDM系統(tǒng)的簡并和非簡并四波混頻的方差,其中調(diào)制格式為純的和混合的正交差分相移鍵控(Differential Quadrature Phase Shift Keying,DQPSK)/差分相移鍵控(Differential Phase Shift Keying,DPSK)/開關(guān)鍵控(On Off Keying,OOK)。該模型包括了對于精確數(shù)值結(jié)果的各種傳播效應(yīng)。本文色散管理使用了新的色散圖,由增大有效面積的正色散光纖(Enlarged Effective Area Positive Dispersion Fiber,EF-PDF),色散斜率補償光纖(Slope Compensating and Dispersion Compensation Fiber,SCDCF),非歸零色散位移光纖(No-Zero Dispersion Shifted Fiber,NZDSF)組成。用此新模型驗證了,在所有信道具有相同的平均發(fā)射功率和波特率時,混合DQPSK/OOK信道中的FWM噪聲的影響比純DQPSK和混合DQPSK/DPSK信道更嚴(yán)重。也表明了對于大量信道而言FWM效率對發(fā)射脈沖的峰值功率有很強的依賴性,主要歸因于由交叉相位調(diào)制(Cross Phase Modulation,XPM)誘導(dǎo)的泵浦信道脈沖形狀的準(zhǔn)線性演進。第二,基于Optisystem軟件搭建了2.88Tb/s(40-Gbaud/ch)150GHz信道間隔的八進制調(diào)制DWDM系統(tǒng)。這里的八進制調(diào)制格式包括兩種類型:八進制幅度差分相移鍵控(8 Amplitude Phase Shift Keying,8APSK)和八進制差分相移鍵控(8 Differential Phase Shift Keying,D8PSK)。仿真結(jié)果表明:當(dāng)探測信道為8APSK,隨著8APSK幅度調(diào)制指數(shù)的增大,抗非線性能力也隨之增大,但綜合考慮到非線性、色散及各種噪聲的影響,調(diào)制指數(shù)存在一個最佳范圍;幅度調(diào)制指數(shù)優(yōu)化的8APSK信號傳輸性能要優(yōu)于D8PSK,抗非線性的能力也相對較強;在每信道的平均功率一致的情況下,D8PSK調(diào)制的泵浦信道相對于8APSK調(diào)制的泵浦信道對四波混頻噪聲貢獻要更大一些。
【關(guān)鍵詞】：密集波分復(fù)用 非線性效應(yīng) 八進制幅度差分相移鍵控 八進制差分相移鍵控
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 光纖通信系統(tǒng)發(fā)展歷程及概況7-8
• 1.2 課題的研究背景及研究目的8-10
• 1.3 本文主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排10-12
• 第二章 二進制及四進制差分相移鍵控12-37
• 2.1 色散圖12-13
• 2.2 RZ-DPSK與RZ-OOK的比較13-20
• 2.2.1 使用DPSK傳輸格式后接收機靈敏度的優(yōu)勢14-17
• 2.2.2 RZ-DPSK和RZ-OOK之間非線性容限的比較17-20
• 2.3 用數(shù)值模擬建模DPSK性能20-23
• 2.4 平衡檢測DQPSK23-36
• 2.4.1 對于單跨傳輸純DQPSK信道的簡并FWM模型23-27
• 2.4.2 單跨度的非對稱非簡并模型和DQPSK/DPSK/OOK信道的混合組合27-30
• 2.4.3 對于多跨傳輸?shù)腇WM模型和DQPSK/DPSK/OOK信道的各種組合30-34
• 2.4.4 對于DQPSK接收器的FWM噪聲導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低34-35
• 2.4.5 數(shù)值結(jié)果與討論35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第三章 單信道D8PSK與8APSK傳輸特性分析37-49
• 3.1 D8PSK信號的調(diào)制與解調(diào)37-40
• 3.1.1 D8PSK傳輸系統(tǒng)37
• 3.1.2 D8PSK的編碼器37-39
• 3.1.3 D8PSK解調(diào)器和接收器39-40
• 3.2 8APSK信號的調(diào)制與解調(diào)40-41
• 3.2.1 8APSK的編碼器40
• 3.2.2 8APSK解調(diào)器和接收器40-41
• 3.3 D8PSK信號的數(shù)值模擬41-43
• 3.4 D8PSK系統(tǒng)的非線性損耗分析43-45
• 3.5 模擬結(jié)果與討論45-47
• 3.6 本章小結(jié)47-49
• 第四章 多信道D8PSK與8APSK傳輸特性分析49-54
• 4.1 基于OptiSystem的仿真模型49-50
• 4.1.1 仿真系統(tǒng)基本參數(shù)設(shè)置49
• 4.1.2 非線性分離模型中相關(guān)參數(shù)的設(shè)置49-50
• 4.1.3 8APSK調(diào)制的探測信道誤碼率近似計算方法50
• 4.2 仿真結(jié)果與分析50-53
• 4.2.1 中心信道為8APSK調(diào)制時的情況51-52
• 4.2.2 中心信道為D8PSK調(diào)制時的情況52-53
• 4.3 本章小結(jié)53-54
• 第五章 總結(jié)與展望54-55
• 參考文獻55-58
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文58-59
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目59-60
• 致謝60

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本文編號：941082