發(fā)布時(shí)間：2020-05-12 01:17

【摘要】：隨著社會(huì)對(duì)于更大帶寬,對(duì)更長(zhǎng)距離的需求不斷上升,數(shù)字相干光通信技術(shù)在光通信領(lǐng)域的作用越來(lái)越凸顯,所占的分量也越來(lái)越大,并逐漸成為下一代光通信中的關(guān)鍵技術(shù)。在數(shù)字相干光通信技術(shù)領(lǐng)域,需要使用DSP相關(guān)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前在該領(lǐng)域中,相關(guān)算法主要以離線算法為主,但并行的實(shí)時(shí)算法更能夠滿足高速處理的需求,本文主要研究在數(shù)字相干光通信中的IQ正交不平衡補(bǔ)償算法和相位補(bǔ)償算法的并行化及在FPGA開(kāi)發(fā)板上的實(shí)現(xiàn)。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)詳細(xì)介紹了數(shù)字相干光通信中的相關(guān)算法,介紹了QPSK系統(tǒng)平臺(tái)的組成和數(shù)字相干光通信的流程,搭建了QPSK相干光通信系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并研究了對(duì)正交不平衡補(bǔ)償算法和相位補(bǔ)償算法進(jìn)行并行化的可行性分析。(2)利用MATLAB對(duì)正交不平衡補(bǔ)償算法和相位補(bǔ)償算法進(jìn)行串行研究,通過(guò)計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇出較好的并行路數(shù),進(jìn)而得到在不同接收機(jī)光功率情況下的誤碼率曲線。根據(jù)離線算法中得到的最優(yōu)并行路數(shù),在Quartus上利用Verilog語(yǔ)言寫出并行化代碼,并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入到Quartus中,通過(guò)modulesim觀察計(jì)算結(jié)果,從而用Verilog語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了相關(guān)算法的并行化。(3)搭建QPSK相干光通信系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),將在Quartus軟件上調(diào)試成功的并行化代碼燒寫到FPGA開(kāi)發(fā)板上。通過(guò)將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中相干接收機(jī)發(fā)送出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給FPGA,從而在FPGA上完成相關(guān)算法對(duì)于實(shí)時(shí)信號(hào)的計(jì)算。用signaltap抓取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),在MATLAB上畫出星座圖并計(jì)算出誤碼率,從而實(shí)現(xiàn)了相關(guān)算法的并行化。
【圖文】：

第二章ＱＰＳＫ相干光傳輸系統(tǒng)基本原理逡逑ＱＰＳＫ的調(diào)制結(jié)構(gòu)通常為并聯(lián)式［５］。并聯(lián)式主要通過(guò)產(chǎn)生兩路ＢＰＳＫ信號(hào)，，最逡逑后合成ＱＰＳＫ信號(hào)，如下圖２－１所示：逡逑ＯａＴｓ１（－Ｖｎ邋，邋Ｖｎ）逡逑，邐ＭＺＭ１邋邐、逡逑邐（邋————／邐逡逑、邐ＭＺＭ２邋邐邋ｔｔ／２邋邐，逡逑ＤＢＴａ２ｔ．Ｖｎ．ｖｍ逡逑圖２＿１并聯(lián)式逡逑在兩路信號(hào)中，雙平衡結(jié)構(gòu)中的ＭＺＭ都將偏置處于０處，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)波動(dòng)的逡逑幅度設(shè)置為２Ｖｔｉ，其兩路信號(hào)分別表示為，￡２＝￡，？＾（ｄ＊＋°５＼這是逡逑ＱＰＳＫ生成過(guò)程中常用的方式，在現(xiàn)實(shí)商用化的過(guò)程中己經(jīng)實(shí)現(xiàn)，主要以并聯(lián)式為逡逑主，其原因是相位調(diào)制器會(huì)對(duì)光信號(hào)產(chǎn)生影響，在串行系統(tǒng)中的ＭＺＭ形式受到的逡逑影響較大。相位調(diào)制器能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)電信號(hào)所受到的變化轉(zhuǎn)化為光信號(hào)中相位的變化

第二章ＱＰＳＫ相干光傳輸系統(tǒng)基本原理逡逑ＱＰＳＫ的調(diào)制結(jié)構(gòu)通常為并聯(lián)式［５］。并聯(lián)式主要通過(guò)產(chǎn)生兩路ＢＰＳＫ信號(hào)，最逡逑后合成ＱＰＳＫ信號(hào)，如下圖２－１所示：逡逑ＯａＴｓ１（－Ｖｎ邋，邋Ｖｎ）逡逑，邐ＭＺＭ１邋邐、逡逑邐（邋————／邐逡逑、邐ＭＺＭ２邋邐邋ｔｔ／２邋邐，逡逑ＤＢＴａ２ｔ．Ｖｎ．ｖｍ逡逑圖２＿１并聯(lián)式逡逑在兩路信號(hào)中，雙平衡結(jié)構(gòu)中的ＭＺＭ都將偏置處于０處，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)波動(dòng)的逡逑幅度設(shè)置為２Ｖｔｉ，其兩路信號(hào)分別表示為，￡２＝￡，？＾（ｄ＊＋°５＼這是逡逑ＱＰＳＫ生成過(guò)程中常用的方式，在現(xiàn)實(shí)商用化的過(guò)程中己經(jīng)實(shí)現(xiàn)，主要以并聯(lián)式為逡逑主，其原因是相位調(diào)制器會(huì)對(duì)光信號(hào)產(chǎn)生影響，在串行系統(tǒng)中的ＭＺＭ形式受到的逡逑影響較大。相位調(diào)制器能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)電信號(hào)所受到的變化轉(zhuǎn)化為光信號(hào)中相位的變化
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.1;TN791

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 于航;劉津銘;冒志敏;;高速相干光通信系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)分析[J];通訊世界;2017年03期

2 季韋平;劉冬;;高速相干光通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)[J];數(shù)字通信世界;2017年09期

3 王玲;馮瑩;;衛(wèi)星相干光通信的研究進(jìn)展及趨勢(shì)[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2007年06期

4 幺周石,胡渝;星間相干光通信技術(shù)的發(fā)展歷程與趨勢(shì)[J];光通信技術(shù);2005年08期

5 劉喜斌;相干光通信[J];現(xiàn)代通信;1998年06期

6 徐東明;相干光通信的實(shí)用化研究[J];西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào);1996年01期

7 徐東明;相干光通信的實(shí)用化研究[J];現(xiàn)代有線傳輸;1996年02期

8 楊同友 ,李先源;相干光通信[J];電信科學(xué);1988年05期

9 錢信中;;相干光通信中本振功率的影響[J];南京郵電學(xué)院學(xué)報(bào);1988年01期

10 胡臺(tái)光;光集成無(wú)源器件在相干光通信中的應(yīng)用[J];光通信技術(shù);1989年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前4條

1 孔英秀;柯熙政;楊媛;;空間相干光通信原理及其關(guān)鍵技術(shù)研究[A];2015 年（第七屆）西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2015年

2 楊燕;耿超;李楓;李新陽(yáng);;基于自適應(yīng)光纖陣列的相干光通信收發(fā)系統(tǒng)研究[A];第二屆全國(guó)大氣光學(xué)及自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2015年

3 李番;鄔雙陽(yáng);;相干光通信技術(shù)研究[A];黑龍江、江蘇、山東、河南、江西 五省光學(xué)（激光）聯(lián)合學(xué)術(shù)‘13年會(huì)論文（摘要）集[C];2013年

4 沈天光;;基于量子糾纏態(tài)通信的關(guān)鍵點(diǎn)分析[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)第十五屆信息論學(xué)術(shù)年會(huì)暨第一屆全國(guó)網(wǎng)絡(luò)編碼學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 ;安捷倫相干光通信測(cè)試方案[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2010年

2 ;安捷倫科技相干光通信測(cè)試方案[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2012年

3 本報(bào)記者 黃舍予;技術(shù)優(yōu)勢(shì)凸顯 100G發(fā)展將迎來(lái)爆發(fā)期[N];人民郵電;2013年

4 ;影響光纖未來(lái)的五大技術(shù)[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 孔英秀;LC-SLM的空間相干光通信波前校正技術(shù)[D];西安理工大學(xué);2019年

2 虞淼;高速相干光通信系統(tǒng)中的調(diào)制與解調(diào)技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

3 黃凌晨;下一代相干光通信系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2016年

4 陶金晶;高速相干光通信系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

5 張鵬;衛(wèi)星相干光通信接收靈敏度衰退的補(bǔ)償方法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

6 王大偉;數(shù)字信號(hào)處理算法在相干光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2013年

7 趙意意;空間相干光通信終端光學(xué)系統(tǒng)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所);2015年

8 鐘康平;DP-16QAM相干光通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];北京交通大學(xué);2014年

9 趙東鶴;高速光纖通信系統(tǒng)中光性能監(jiān)測(cè)與均衡技術(shù)的研究[D];北京郵電大學(xué);2016年

10 劉玉民;相干光通信系統(tǒng)中信道均衡與頻偏估計(jì)算法研究[D];北京科技大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郭紅超;相干光通信系統(tǒng)中信道均衡算法的研究[D];北京郵電大學(xué);2019年

2 寧全艷;數(shù)字相干光通信系統(tǒng)中編碼技術(shù)的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D];北京郵電大學(xué);2019年

3 王紅恩;相干光通信系統(tǒng)中載波頻偏和相位恢復(fù)算法研究[D];北京郵電大學(xué);2019年

4 王曉東;基于FPGA的實(shí)時(shí)數(shù)字相干光接收機(jī)并行算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2019年

5 楊恒;相干光通信中以太網(wǎng)視頻傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與設(shè)計(jì)[D];西安理工大學(xué);2019年

6 馬兵斌;相干光通信系統(tǒng)中偏振控制實(shí)驗(yàn)研究[D];西安理工大學(xué);2019年

7 肖e

本文編號(hào)：2659383