本論文首先回顧了相干光通信有關的研究和發(fā)展的歷史,并簡述了相干檢測的基本原理和若干關鍵技術,其中包括相位噪聲消除和同相(I,in-phase)正交(Q,quadrature)不平衡補償,這兩大關鍵技術也是本論文重點討論的對象。對于相位噪聲的消除,本論文介紹了前向相位噪聲消除技術、光鎖相環(huán)以及用于差分相移調制格式的相位分集方法。相比于光鎖相環(huán),相位分集不僅能消除信號光和本振光之間的隨機相位差,而且能消除光路不匹配造成的相位噪聲,結構上也容易實現(xiàn)。本論文介紹了用于某些調制格式的相位分集方法,并且提出了適用于多進制差分相移鍵控的相位分集接收機。利用optisystem和Matlab軟件聯(lián)合仿真正交差分相移鍵控和八進制差分相移鍵控兩種調制格式發(fā)現(xiàn),相位分集方法能夠很好的消除各種相位噪聲。然而當存在IQ不平衡時,相位分集對相位噪聲的消除效果沒有任何改善,因為此方法運算的前提是同相正交分量振幅相等相位正交,所以當存在IQ不平衡時一定要補償之后再異步解調。針對IQ不平衡補償,本論文介紹了數(shù)字補償算法,自適應有限脈沖響應濾波器補償法,和本論文提出的自適應相位分集法。數(shù)字補償算法首先要進行模數(shù)轉化并依靠高速DSP,計算復雜且一般不適用于高階正交振幅調制;16結構的有限脈沖響應濾波器雖然適用于正交振幅調制,但是結構太過復雜;本論文分析了造成IQ不平衡的原因,提出的自適應相位分集法在理論上能夠對多進制差分相移鍵控和正交振幅調制進行IQ不平衡補償。自適應相位分集系統(tǒng)將傳統(tǒng)的2×2 90°混頻器中的90°移相器替換為電光調制器,該電光調制器有π?2的固有相移,然后根據(jù)反饋的相位誤差信號再產(chǎn)生一個附加相移完成相位不平衡補償,相位誤差信號由IQ分量輸入乘法器,低通濾波器得到;振幅不平衡補償由自動增益放大器根據(jù)振幅誤差信號完成,振幅誤差信號由IQ分量分別輸入峰值檢波器,差分放大器得到。仿真結果表明,對于正交差分相移鍵控和八進制差分相移鍵控調制格式,IQ信道之間的不平衡可以在很大的不平衡范圍內完全得到補償,并且該方法系統(tǒng)簡單,對環(huán)境等外在因素可耐性大,有望在相干通信或相干探測領域提供一種可行的方案。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.1
【部分圖文】：

第一章 緒論和數(shù)模轉換器（DAC, digital to analog converter）處理，變?yōu)槟M信號驅動光調制器來完成調制；在圖（b）里，相位分集零差接收機輸出模擬信號，經(jīng)過模數(shù)轉換器（ADCanalog to digital converter）變?yōu)閿?shù)字信號，然后再由 DSP 進行各種補償和解碼。（a）

西安電子科技大學碩士學位論文.2.1 國外相干接收機研究動態(tài)商業(yè)應用領域，美國 Discoverysemi 公司是世界上最著名的光電的雙偏振(DP, dual-polarization)-QPSK 100 /400 Gbps 相干光接收 DP-QPSK 光數(shù)據(jù)轉換成差分電信號的光電轉換設備,該設備尺寸CD 觸摸液晶顯示，數(shù)據(jù)可通過 USP 傳輸至 PC，工作波長范圍 10率測試范圍 1W～250 W。圖 1.2 是 DP-QPSK 接收機實拍圖，圖 1與接收光功率的關系變化圖和星座圖[8]。

4圖 1.3 100 Gbps DP-QPSK 誤碼率和星座圖硅光領軍企業(yè)之一 SiFotonics Technologies 在 2016 年開發(fā)出 100 G/200 G 全集成相干發(fā)射接收機一體芯片 TR4Q11，此產(chǎn)品符合 OIF 正在制定中的 IC-TROSA 應用協(xié)議，并能夠兼容支持 100 G DP-QPSK 和 200 G DP-16 QAM 系統(tǒng)傳輸。TR4Q11 單片
【參考文獻】

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1 華勇;崔建民;呂敏;孫雨南;;低半波電壓高速鈮酸鋰光波導相位調制器研究[J];北京理工大學學報;2010年12期

2 萬玲玉;蘇世達;劉立人;劉德安;周煜;;基于晶體雙折射和電光效應設計的90°2×4空間光橋接器[J];中國激光;2009年09期

本文編號：2871490