【摘要】：相干光通信因其具有較高的探測靈敏度、傳輸速率及頻譜利用率而備受關(guān)注。在相干光通信系統(tǒng)中,由于正交失衡、頻率偏移、時鐘偏移等使信號特性變差,造成通信質(zhì)量下降。本文采用數(shù)字信號處理技術(shù)對接收信號進行損傷補償,繼而恢復基帶信號,提高通信質(zhì)量。論文主要工作包括以下幾個方面:1.相干光通信系統(tǒng)中正交相移鍵控(Quadrature phase shift keying,QPSK)調(diào)制解調(diào)基礎的分析與研究。研制了相干光通信系統(tǒng)實驗平臺,分析了 QPSK調(diào)制原理并進行了實驗研究。對常用的正交失衡算法和載波恢復算法的優(yōu)點及不足進行了總結(jié)。2.QPSK中頻信號相干解調(diào)的分析與實現(xiàn)。主要分析了相干接收機輸出的兩路中頻信號正交失衡原因,利用搭建的實驗平臺研究了角度失衡和幅度失衡對相干光通信系統(tǒng)性能的影響,并通過施密特正交化算法對非正交的中頻信號實現(xiàn)了正交化;對施密特正交化算法、載波恢復算法及位同步算法的實現(xiàn)過程進行了詳細的理論推導。3.QPSK調(diào)制解調(diào)的實驗研究。實驗驗證了噪聲及頻率偏移對相干光通信系統(tǒng)性能的影響;分析了環(huán)路帶寬及噪聲對Gardner環(huán)的環(huán)路收斂性能及相干光通信系統(tǒng)性能的影響,驗證了松尾環(huán)和Gardner環(huán)的工作性能。結(jié)果表明:中頻信號經(jīng)過施密特正交化算法校正后,得到的帶載波QPSK信號星座圖由橢圓形校正為圓形。采用松尾環(huán)實現(xiàn)載波恢復時,在環(huán)路捕獲帶為-250k-Hz～3 00kHz之間可較好的實現(xiàn)載波恢復。采用Gardner算法實現(xiàn)時鐘恢復時,在環(huán)路帶寬為800kHz,信噪比為15dB情況下都可實現(xiàn)環(huán)路的捕獲、跟蹤,說明Gardner環(huán)性能良好。
【圖文】：

到的高頻域（１0１４邋Ｈｚ）轉(zhuǎn)換為可以探測的中頻域（１０９Ｈｚ），，得到的四路中頻光信號經(jīng)過逡逑平衡探測器實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換輸出兩路中頻電信號，以便于后續(xù)對其進行數(shù)字信號處理分析。逡逑圖２－１給出了相干光通信系統(tǒng)原理圖。逡逑信號發(fā)生器逡逑／0（0［邋［ｑｍ逡逑１＾１h�，制砌崙匚春j巍觶琻,器一邋■逡逑々邐N．Ｓ射天線氣接收天線９０。■器＾邐＾邐＾逡逑傘邐七邋ＩＱ，制邐＾＾邐、——Ｉ＇（ｔ＼逡逑ＤＦＢ激光器邐’邐道無邐＝￡＝邋ＤＳＯ邋ＤＳＰ逡逑ｉ５５0ｎｍ邐—４＾：備一邋ｔ邋

本文編號：2613502