本文關(guān)鍵詞：相干光通信系統(tǒng)接收端關(guān)鍵數(shù)字信號(hào)處理算法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于相干光纖通信系統(tǒng)具有高靈敏度和高頻譜利用率的重要優(yōu)點(diǎn),加上近年來器件制作工藝水平的提升,結(jié)合一些先進(jìn)調(diào)制格式的相干光纖通信技術(shù)已經(jīng)成為新一代高速光通信網(wǎng)絡(luò)最具發(fā)展前景的技術(shù)之一。而在系統(tǒng)接收端的數(shù)字信號(hào)處理部分的研究與創(chuàng)新也成為該技術(shù)中的重中之重。本文將對(duì)單載波偏分復(fù)用(polarization division multiplexing,PDM)高速相干光纖通信系統(tǒng)的接收端的一系列數(shù)字信號(hào)處理(digital signal processing,DSP)算法,從理論、系統(tǒng)、仿真三方面入手進(jìn)行研究和分析。首先,本課題利用Matlab和VPI虛擬光學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建多級(jí)相位調(diào)制(n-PSK)、多級(jí)正交幅度調(diào)制(n-QAM)的單載波偏振復(fù)用高速相干光纖通信系統(tǒng)平臺(tái)。依托于此平臺(tái),主要針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理模塊中的偏振解復(fù)用、時(shí)鐘恢復(fù)、光載波相位恢復(fù)等模塊進(jìn)行了一系列調(diào)研、分析和測(cè)試。在時(shí)鐘恢復(fù)方面,主要實(shí)現(xiàn)了反饋式全數(shù)字時(shí)鐘同步的方案,其中的定時(shí)誤差檢測(cè)模塊采用了Gardner算法對(duì)定時(shí)誤差進(jìn)行估計(jì),給出了算法收斂曲線,并對(duì)不同OSNR下此算法在通信系統(tǒng)中的表現(xiàn)進(jìn)行了仿真。在偏振解復(fù)用方面,主要比較了常模算法(constant modulus algorithm,CMA)、多模算法(multi modulus algorithm,MMA)、級(jí)聯(lián)多模算法(cascaded multi modulus algorithm,CMMA)算法在系統(tǒng)中的性能,給出了各個(gè)算法的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用范圍。給出了參數(shù)變化時(shí)各個(gè)算法的收斂曲線變化并討論了如何選取適當(dāng)?shù)膮?shù)使得算法在通信系統(tǒng)中的表現(xiàn)最優(yōu)化。比較了16QAM調(diào)制格式下各個(gè)算法的BER曲線。在光載波相位恢復(fù)方面,分別討論了適用于QPSK調(diào)制格式下的Viterbi-Viterbi算法、適用于16QAM等調(diào)制格式下的QPSK分圈算法以及適用于任意階QAM調(diào)制格式下的盲相位搜索(blind phase searching,BPS)算法,并測(cè)試了這些算法在系統(tǒng)中的表現(xiàn)。給出了相位噪聲對(duì)Viterbi-Viterbi算法和QPSK分圈算法的最優(yōu)平均長(zhǎng)度的影響。仿真了在16QAM調(diào)制格式下,BPS算法的恢復(fù)效果圖。分別計(jì)算出了BPS算法和QPSK分圈算法在16QAM調(diào)制格式下的OSNR代價(jià)及線寬容忍度。
【關(guān)鍵詞】：光通信 相干檢測(cè) 偏振解復(fù)用 時(shí)鐘恢復(fù) 載波相位恢復(fù)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 相干光纖通信技術(shù)概述9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀概況11-12
• 1.3 相干光纖通信的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)12-14
• 1.3.1 偏振解復(fù)用技術(shù)13
• 1.3.2 時(shí)鐘恢復(fù)技術(shù)13
• 1.3.3 光載波相位恢復(fù)技術(shù)13-14
• 1.4 本文各章節(jié)主要內(nèi)容14-15
• 第2章 單載波偏分復(fù)用相干光纖通信系統(tǒng)15-22
• 2.1 基于I/Q調(diào)制的高階調(diào)制格式15-17
• 2.2 相干光纖通信系統(tǒng)中的鏈路損傷17-19
• 2.2.1 光纖損耗17
• 2.2.2 色度色散17-18
• 2.2.3 偏振模色散18
• 2.2.4 相位噪聲18-19
• 2.2.5 非線性效應(yīng)19
• 2.3 相干檢測(cè)原理19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 時(shí)鐘恢復(fù)技術(shù)22-32
• 3.1 Gardner算法23-24
• 3.2 時(shí)鐘恢復(fù)模塊的設(shè)計(jì)24-27
• 3.2.1 仿真系統(tǒng)框圖24-25
• 3.2.2 插值濾波器25-26
• 3.2.3 環(huán)路濾波器和數(shù)控振蕩器26-27
• 3.3 仿真結(jié)果27-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第4章 偏振解復(fù)用技術(shù)32-46
• 4.1 常模算法34-35
• 4.2 多模算法35
• 4.3 級(jí)聯(lián)多模算法35-36
• 4.4 仿真結(jié)果36-45
• 4.4.1 步長(zhǎng)對(duì)算法的影響36-43
• 4.4.2 濾波器長(zhǎng)度對(duì)算法的影響43-44
• 4.4.3 誤碼曲線44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第5章 光載波相位恢復(fù)技術(shù)46-56
• 5.1 激光的相位噪聲46-47
• 5.2 Viterbi-Viterbi算法47-49
• 5.3 QPSK分圈算法49-50
• 5.4 盲相位搜索（BPS）算法50-52
• 5.5 仿真結(jié)果52-55
• 5.6 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 潘立軍;劉澤民;;兩種改進(jìn)的盲均衡算法[J];電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào);2006年02期

2 馮勇;聞和;張漢一;;偏振復(fù)用差分相移鍵控信號(hào)的數(shù)字相干解調(diào)與偏振解復(fù)用算法研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2010年05期

3 楊大龍;陳大海;張健;陳志強(qiáng);;高階調(diào)制通用恒模盲均衡算法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2012年12期

4 王安冬;劉嵐;胡榮;劉武;;16QAM相干光接收相位恢復(fù)算法的研究[J];光通信研究;2013年05期

5 劉春香;勵(lì)強(qiáng)華;張微微;譚鑫鑫;;摻鉺光子晶體光纖非線性的研究[J];激光技術(shù);2010年01期

6 徐金標(biāo)，葛建華，，王新梅;一種新的盲均衡算法[J];通信學(xué)報(bào);1995年03期

  本文關(guān)鍵詞：相干光通信系統(tǒng)接收端關(guān)鍵數(shù)字信號(hào)處理算法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：295199