隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步,人們對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)字相干光通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸速率的要求越來(lái)越高。在以往的低速率實(shí)時(shí)數(shù)字相干光通信系統(tǒng)中,由于數(shù)據(jù)傳輸速率低,所以接收端數(shù)字信號(hào)處理（DSP）算法的并行度低,并且在現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）中實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,但是隨著數(shù)據(jù)速率的提升,就需要在有限資源的FPGA中實(shí)現(xiàn)并行化更高的DSP算法。在本文中主要著眼于DSP算法中的時(shí)鐘恢復(fù)算法的并行化,通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)并行化時(shí)鐘恢復(fù)算法的改進(jìn)來(lái)得到一種復(fù)雜度低、占用資源量少的改進(jìn)并行化時(shí)鐘恢復(fù)算法。本文的具體研究?jī)?nèi)容分為以下兩部分:首先,完成了基于Matlab的并行化時(shí)鐘恢復(fù)算法偽代碼,并對(duì)傳統(tǒng)并行時(shí)鐘恢復(fù)算法進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)使用共享數(shù)控振蕩器（SNCO）來(lái)代替獨(dú)立數(shù)控振蕩器（INCO）,在性能不變的情況下,節(jié)省算法資源量16%以上,并在2.5Gbaud的QPSK和16QAM實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)上述算法進(jìn)行了離線實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。主要是對(duì)浮點(diǎn)型QPSK/16QAM傳統(tǒng)并行時(shí)鐘恢復(fù)算法、定點(diǎn)型QPSK/16QAM傳統(tǒng)并行時(shí)鐘恢復(fù)算法、浮點(diǎn)型QPSK/16QAM改進(jìn)并行時(shí)鐘恢復(fù)算法、定點(diǎn)型QPSK/16QAM改進(jìn)并行時(shí)鐘恢復(fù)算法的性能進(jìn)行了對(duì)比分析。... 

【文章來(lái)源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

圖１－１數(shù)字相干光通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??數(shù)字相干光通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖１－１所示

相干光通信系統(tǒng)的接收端采用零差檢測(cè)Ｗ。通過(guò)在零差檢測(cè)中使??用一個(gè)相移９０°的本振光，可以探測(cè)出信號(hào)光的ＩＱ成分，這個(gè)功能可以通過(guò)使??用一個(gè)９０°混頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖１－２所示，可以從兩個(gè)輸入￡ｓ和中獲得四個(gè)輸??出Ｅｐ五２，Ａ和丑４，如下所不：??Ｅ＾＾Ｅｓ?＋?Ｅ＾）?（１－１）??Ｅ２?＝?１－（＜Ｅｓ－ＥＬ０）?（１－２）??Ｅｘ＝ｌ＜ｉＥｓ＋ｊＥＬ０）?（１－３）??４＝沐－瓜〇）?（１－４）??則平衡探測(cè)器的輸出為：??ｈ?＝?ｈｉ?￣?ｈｉ?＝?＾ｙ／Ｐｓｈｏ?ｃ〇ｓ｛Ｑｓｉｇ（ｔ）?－?ｅＬ０（ｔ）｝?（１－５）??１ｑ?＝?Ｉｑｉ?—?＝?ＲＪＰｓＰｌｏ?—?０＾０?（ｔ）｝?（１－６）??使用公式（１－５）和（１－６），可得得到輸出復(fù)振幅如下：??／ｃ（０?＝?ｈ?＋ｊｈ?＝?Ｒ機(jī)Ｐｌｏ?ｅｘｐ｛ｉ｛ｅｓｉｇｉｔ）?－?０ＬＯ（ｔ））｝?（１－７）??２??

早遲門算法［７，３（Ｗ４］對(duì)ＡＤＣ的采樣速率要求較高，即至少三倍采樣速率［７，３（）］。??早遲門算法在計(jì)算時(shí)鐘誤差時(shí)是利用一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的三個(gè)采樣點(diǎn)，從而來(lái)判斷??時(shí)鐘的偏移方向和時(shí)鐘誤差大小。早遲門算法的示意圖如圖２－４所示［３（ｙｌ：??（ａ）?＾?（ｂ）?（〇）??／ＵＫ?Ａｈ?／Ｍ＼??ｙ（？ｉ?－?１）?ｙ（ｎ?＋?１）?ｙ（ｎ?—?１）?ｙ（ｎ?＋?１）?ｙ（ｎ?—?１）?ｙ（ｎ?＋?１）??圖２－４早遲門算法示意圖（⑷時(shí)鐘準(zhǔn)確：（ｂ）時(shí)鐘滯后；（ｃ）時(shí)鐘超前）［３０］??在圖２－４中，ｙ（ｎ?—?ｌ）、ｙ（ｎ）和ｙ（ｗ?＋?ｌ）是一個(gè)符號(hào)內(nèi)連續(xù)的三個(gè)采樣值。??從圖中可以看出，當(dāng)ｙ（ｎ?—ｌ）＝＞＜ｎ?＋?ｌ）時(shí)，此時(shí)時(shí)鐘是準(zhǔn)確的，采樣位置沒(méi)有??發(fā)生偏移；當(dāng)７〇－１）＞７（７１?＋?１）時(shí)，此時(shí)時(shí)鐘是滯后的，采樣位置向后發(fā)生了??偏移；當(dāng)ｙ（ｎ－ｌ）?＜；Ｋｎ?＋?ｌ：）時(shí)，此時(shí)時(shí)鐘是超前的，采樣位置向前發(fā)生了偏移。??２．２．４數(shù)字濾波平方定時(shí)算法??數(shù)字濾波平方定時(shí)算法［８］可以簡(jiǎn)稱為〇＆Ｍ算法［Ｗ。０＆Ｍ算法是一種在頻??率域進(jìn)行時(shí)鐘誤差估計(jì)的算法，并且０＆Ｍ算法對(duì)載波相位是不敏感的。????Ｔ／Ｎ????＾＿?－７７＾７?丨‘丨２?????Ｉｓ?（ｔ）?ｓｋ?＿＿??｜—?＇ｘ（ｋ）??Ｚ．?ｉ?＾〇Ｍ??ｘ（／ｃ）ｅ－＾＂２７Ｔｆｃ／＾???：—？??Ｋ＝ｍＬＮ????圖２－５?Ｏ＆Ｍ算法基本原理框圖［８】??Ｏ＆Ｍ算法的基本原理框圖如圖２－５所示，在圖中，Ｓ（ｔ）是輸入到Ｏ＆Ｍ算法??內(nèi)部的模擬信號(hào)

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]100Gbps PM-（D）QPSK相干光傳輸系統(tǒng)DSP算法研究[D]. 周嫻.北京郵電大學(xué) 2011

碩士論文
[1]高速相干傳輸系統(tǒng)中數(shù)字信號(hào)處理算法研究[D]. 周思遠(yuǎn).北京郵電大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3256311