【摘要】：本文工作圍繞時間交織光模數(shù)轉(zhuǎn)換(TIPADC)系統(tǒng),重點(diǎn)研究TIPADC系統(tǒng)的通道失配特性。首先,基于TIPADC系統(tǒng)的基本模型理論,得到多通道TIPADC的等效通道響應(yīng),并且發(fā)現(xiàn)特定條件下其系統(tǒng)等效響應(yīng)的架構(gòu)與典型時間交織電模數(shù)轉(zhuǎn)換(TIEADC)系統(tǒng)是等效的。借鑒TIEADC系統(tǒng)通道失配校正的相關(guān)理論和典型方法,展開對TIPADC系統(tǒng)通道失配校正影響的研究。其次,研究發(fā)現(xiàn)TIPADC系統(tǒng)呈現(xiàn)出的通道特性與后端探測有關(guān)。因此有必要研究后端探測響應(yīng)對通道失配的影響。從TIPADC的等效通道響應(yīng)出發(fā),分析了后端光電探測響應(yīng)與通道失配的關(guān)系及其對失配校正的影響,結(jié)果表明:當(dāng)后端探測無串?dāng)_,通道響應(yīng)沒有頻率選擇性時,通道增益失配和時間失配的影響與頻率無關(guān),可以用在單一頻點(diǎn)處得到的失配參數(shù)進(jìn)行校正;當(dāng)有串?dāng)_,即通道響應(yīng)具有頻率選擇性時,增益失配仍然可以用單一頻點(diǎn)處得到的失配參數(shù)進(jìn)行校正,而時間失配無法用單一頻點(diǎn)處得到的失配參數(shù)進(jìn)行校正。再次,為了驗(yàn)證后端探測響應(yīng)對系統(tǒng)通道失配估計(jì)及校正的影響,采取基于標(biāo)定的通道失配估計(jì)方法。即,先采用單頻信號標(biāo)定出相應(yīng)頻點(diǎn)的增益失配和時間失配參數(shù);對其他被采樣信號的采樣數(shù)據(jù),借鑒時間交織電模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的典型校正方法,進(jìn)行校正。仿真結(jié)果與理論分析一致。我們還進(jìn)一步調(diào)整增益失配比例、通道時間失配比例、后端探測帶寬、系統(tǒng)通道數(shù),仿真結(jié)果與前述結(jié)論仍一致。最后,基于時分復(fù)用(OTDM)以及16通道波分復(fù)用(WDM)技術(shù),搭建了TIPADC系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺,系統(tǒng)總采樣率為128GS/s。對系統(tǒng)性能進(jìn)行測試,通過在后端加低噪聲放大器,同等條件下系統(tǒng)性能得到優(yōu)化。
【圖文】：

數(shù)（Effective Number of Bits，ENOB）呈下降趨勢，同時可發(fā)現(xiàn) ENOB 被限制代表各種“電子瓶頸”的曲線下。圖1-1 “電子瓶頸”現(xiàn)象[1]Fig. 1-1 phenomenon of bottleneck[1]為了突破傳統(tǒng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器電子瓶頸問題，研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)利用光子學(xué)技術(shù)的超低抖動特性可有效解決。傳統(tǒng)電模數(shù)轉(zhuǎn)換器的抖動水平在 100 飛秒量級，，而光模數(shù)轉(zhuǎn)換器可將抖動水平大幅降低至幾飛秒量級，數(shù)據(jù)對比上可看出光模數(shù)轉(zhuǎn)換器相較于電模數(shù)轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢。如圖 1-2 可見，在同樣的采樣率條件下，光模數(shù)轉(zhuǎn)

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文換器的有效位數(shù)普遍比電模數(shù)轉(zhuǎn)換器會高 2-3 個比特（黑點(diǎn)和紅點(diǎn)分別代表光模數(shù)轉(zhuǎn)換器和電模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)），這就是 Walden 趨勢線。因此，基于光子學(xué)技術(shù)的光模數(shù)轉(zhuǎn)換器憑借高帶寬、低抖動的優(yōu)勢，可有效解決傳統(tǒng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器“電子瓶頸”限制。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN792

【參考文獻(xiàn)】

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1 韓順利;胡為良;張鵬;;全光模數(shù)轉(zhuǎn)換的原理及進(jìn)展[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2013年08期

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1 唐邵春;基于時間并行交替技術(shù)的超高速高精度波形數(shù)字化研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

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1 王剛;分時交替ADC頻域加權(quán)校準(zhǔn)算法的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2012年

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