本文關(guān)鍵詞：基于光采樣及并行多通道的光電混合模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 模數(shù)轉(zhuǎn)換 光采樣 并行多通道 非線性

【摘要】：數(shù)字信號(hào)在傳輸和處理方面有許多模擬信號(hào)無法比擬的優(yōu)勢(shì)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter,ADC)作為將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的關(guān)鍵器件,其性能好壞直接影響著整個(gè)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的電子ADC由于物理瓶頸的限制,難以滿足日益增長(zhǎng)的速率和精度要求。利用光學(xué)的方法能夠有效地突破電子ADC的物理瓶頸。光學(xué)ADC被認(rèn)為是有望實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)高速高精度數(shù)字化的有效途徑和方法。本論文對(duì)基于光采樣及并行多通道的光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行了方案仿真,具體工作包括:首先,搭建了通道數(shù)為4路、采樣速率為4.2GS/s的光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng),加載了20GHz的模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了有效位數(shù)為3.95的模數(shù)轉(zhuǎn)換,證明了該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)帶通采樣數(shù)字化的能力;其次,討論了多通道一致性對(duì)于信號(hào)質(zhì)量影響,分別從通道間的脈沖幅度、脈沖時(shí)序以及后端電子ADC量化時(shí)鐘的層面分析了對(duì)信號(hào)的影響,并得到了系統(tǒng)能夠容忍的多通道一致性誤差范圍,提出了改善系統(tǒng)多通道一致性誤差的數(shù)據(jù)優(yōu)化算法,并通過仿真得到了驗(yàn)證;再次,分析了調(diào)制深度對(duì)于信號(hào)質(zhì)量的影響,結(jié)果表明:調(diào)制深度過高或過低對(duì)信號(hào)質(zhì)量都有影響,光學(xué)ADC系統(tǒng)具有最佳的調(diào)制深度;最后,分析了色散、調(diào)制器傳輸函數(shù)、調(diào)制器偏置點(diǎn)漂移對(duì)信號(hào)精度的非線性影響,并采用互補(bǔ)型調(diào)制器和arcsin函數(shù)操作的方案對(duì)信號(hào)的非線性失真進(jìn)行了改善,將有效位數(shù)提高到5.72位。本論文搭建了一個(gè)基于光采樣的雙通道光電混合模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng):包括對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的選取、參數(shù)測(cè)定、波長(zhǎng)時(shí)間交織采樣光序列的產(chǎn)生(2×27.43MHz)以及雙通道電子ADC的時(shí)鐘匹配。加載了200MHz的信號(hào),實(shí)驗(yàn)得到了有效位數(shù)為1.48的模數(shù)轉(zhuǎn)換,分析了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模數(shù)轉(zhuǎn)換精度低的原因,最后采用仿真部分的多通道一致性優(yōu)化方案對(duì)信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化,將有效位數(shù)提高至2.23位。
【關(guān)鍵詞】：模數(shù)轉(zhuǎn)換 光采樣 并行多通道 非線性
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN792
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究工作的背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 光采樣電量化ADC11-12
• 1.2.2 光采樣光量化ADC12-14
• 1.2.3 光學(xué)輔助ADC14-16
• 1.3 本論文的主要工作和結(jié)構(gòu)安排16-18
• 第二章 光電混合模數(shù)轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)18-28
• 2.1 概述18
• 2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換過程18-20
• 2.3 波分復(fù)用技術(shù)20-21
• 2.4 電光調(diào)制器原理21-23
• 2.5 系統(tǒng)性能參數(shù)和系統(tǒng)性能限制因素分析23-27
• 2.5.1 系統(tǒng)性能參數(shù)23-25
• 2.5.2 系統(tǒng)性能限制因素分析25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 系統(tǒng)方案仿真28-54
• 3.1 概述28-29
• 3.2 系統(tǒng)組成29-31
• 3.3 信號(hào)加載測(cè)試31-33
• 3.4 系統(tǒng)性能限制因素分析及改善33-53
• 3.4.1 多通道的一致性及改善34-44
• 3.4.2 信號(hào)幅度與最佳調(diào)制深度44-47
• 3.4.3 系統(tǒng)的非線性及改善47-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第四章 模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)54-65
• 4.1 系統(tǒng)概述54
• 4.2 系統(tǒng)搭建54-58
• 4.2.1 光源參數(shù)測(cè)量54-55
• 4.2.2 EDFA增益譜55-56
• 4.2.3 時(shí)間波長(zhǎng)交織序列的產(chǎn)生56-58
• 4.3 基于MZ調(diào)制器采樣58-60
• 4.3.1 MZ調(diào)制器偏置電壓58-59
• 4.3.2 MZ調(diào)制深度59-60
• 4.4 波長(zhǎng)交織解復(fù)用及通道一致性校準(zhǔn)60-61
• 4.5 信號(hào)測(cè)試及分析61-64
• 4.6 本章小結(jié)64-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 論文小結(jié)65-66
• 5.2 下一步工作及展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果72-73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：873914