检索结果-南通市图书馆

作者：张培育北京邮电大学

学位级别：硕士

随着互联网科技的兴起,人类社会对网络流量的需求迅猛增长,光纤通信系统作为信息传输的主要媒介,为了满足人类海量信息的需求,将朝着高速率、大容量、动态可重构方向发展。这也是新一代光纤通信系统的发展目标。为了保证信息在光纤通信... 详细信息

随着互联网科技的兴起,人类社会对网络流量的需求迅猛增长,光纤通信系统作为信息传输的主要媒介,为了满足人类海量信息的需求,将朝着高速率、大容量、动态可重构方向发展。这也是新一代光纤通信系统的发展目标。为了保证信息在光纤通信系统中传输的可靠性,实现光性能监测是十分必要的。OSNR是最重要的光性能监测参数之一,它直接影响着系统接收端的误码率。众所周知,对于OSNR监测技术的研究已取得初步成果。传统OSNR监测采用的是带外线性插值技术,通过带外噪声的水平估计带内噪声的水平。随着光纤通信系统的发展,光频谱效率逐渐提高,信道间隔越来越窄,使得线性插值技术失效,OSNR监测技术不得不朝向带内发展。随着相干接收机和数字信号处理技术的到来,基于高阶统计矩的OSNR监测技术被提出,大大降低了 OSNR监测成本和监测误差。然而,随着光纤通信系统在国际间应用,跨海洋长距离的传输要求系统发射机的发射功率更大,以弥补光纤传输链路带来的损耗,而这付出的代价是光纤非线性效应明显提高。光纤非线性效应会导致光信号的非线性畸变,给整个系统引入非线性噪声,影响系统的可靠和稳定传输。在光纤非线性条件下,传统的OSNR监测技术都不再适用,因此,研究出一种光纤通信系统非线性条件下的OSNR监测技术是亟待解决的问题。本论文对OSNR监测技术的发展进行了详细的介绍和分析,并围绕相干光通信系统中光纤非线性条件下的OSNR监测技术进行了相关研究,提出了一种基于信号幅度相关函数的方法实现光纤非线性影响下的OSNR监测,并进行了仿真验证,设计出了合理的实验方案。总的来说,主要完成的工作和创新点如下:(1)研究了光通信系统中常见的OSNR监测技术,例如:基于偏振的技术、基于延时抽头采样的技术、基于滤波器的技术、高阶统计矩法、差分导频辅助法、基于相关函数的方法等。并对这些技术进行了性能分析;(2)研究了光纤非线性效应对OSNR的影响机制,以及利用非线性GN模型监测系统OSNR的原理,并分析了该方法的缺点;(3)研究了 PM-QPSK-Nyquist-WDM系统在非线性条件下的OSNR监测,提出了一种基于信号幅度相关函数的OSNR监测技术,并与高阶统计矩的方法进行比较分析。该监测技术大大降低了 OSNR监测误差,且监测误差不超过1.28dB

关键词：相干光通信系统 OSNR监测 PM-QPSK-Nyquist-WDM 高阶统计矩相关函数

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相干光通信系统中发射机的设计与实现

相干光通信系统中发射机的设计与实现

作者：潘玲北京邮电大学

学位级别：硕士

光相干检测技术,可以大大提高信号探测的灵敏度,改善信号处理系统的频率选择性,增强信号传输的抗干扰能力。采用相干(外差或零差)探测的相干光通信系统比强度调制/直接探测(IM/DD)的常规光通信系统有更长的无中继传输距离,更有利于充分... 详细信息

光相干检测技术,可以大大提高信号探测的灵敏度,改善信号处理系统的频率选择性,增强信号传输的抗干扰能力。采用相干(外差或零差)探测的相干光通信系统比强度调制/直接探测(IM/DD)的常规光通信系统有更长的无中继传输距离,更有利于充分利用光纤的宽带,提高通信质量。本文根据光发射机的理论模型,设计实现了适合相干光通信系统的DPSK码光发射机。设计方案主要使用铌酸锂调制器和窄带单模激光器搭建光发射机,此方案可以实现NRZ码,RZ-33码,RZ-50码,CSRZ码和DPSK码调制。此外,文中还对一个集成电吸收调制器的激光器进行了讨论,并为其设计了电吸收调制器的驱动电路和激光器控制电路,可以简单的实现NRZ码调制。论文首先对不同码型的产生进行了详细的理论推导,作为系统搭建的理论基础。其后对电路原理图的设计进行了详尽的分析,并且讨论了高速电路板设计的规则和注意事项。最后分析了对应PCB板的实验测试结果。硬件设计的难点和重点在于激光器驱动电流的设计和2.5G、10G高速电路板的布局布线。

关键词：相干光通信系统光发射机调制码型高速电路板

相干光通信系统中偏振态旋转追踪及补偿算法研究

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相干光通信系统中偏振态旋转追踪及补偿算法研究

作者：彭小乙北京邮电大学

学位级别：硕士

最近几年,移动通信、互联网、云计算等技术不断发展,对高速、大容量、高可靠性通信的需求越来越高。相干光通信技术因其传输速率高、抗干扰性强和安全性高等优点,广泛应用于高速光纤通信领域中,而偏振复用技术的发展进一步提高了系统的... 详细信息

最近几年,移动通信、互联网、云计算等技术不断发展,对高速、大容量、高可靠性通信的需求越来越高。相干光通信技术因其传输速率高、抗干扰性强和安全性高等优点,广泛应用于高速光纤通信领域中,而偏振复用技术的发展进一步提高了系统的传输速率和可靠性。然而,实际光纤链路中的偏振态旋转(Rotation of State of Polarization,RSOP)已成为偏振复用光通信系统中无法忽视的损伤,传统的恒模算法无法追踪高速率的RSOP。卡尔曼滤波器具有动态追踪性能好、收敛速度快的优势。在光纤通信系统中,该算法被广泛用于RSOP的追踪和补偿问题。因此,研究相干光通信系统中偏振态旋转追踪及补偿算法具有重要的理论意义和实际应用价值。本论文针对光纤信道传输中产生的快速RSOP效应进行深入研究,包括基于残差判决的自适应对角扩展卡尔曼滤波算法研究、基于平均判决误差协方差的自适应容积卡尔曼滤波算法、基于自适应强跟踪的容积卡尔曼滤波算法。论文的主要研究工作如下:(1)针对自适应扩展卡尔曼滤波算法中调优参量频繁更新,计算复杂度高,系统整体性能低的问题,提出了基于残差判决的自适应对角扩展卡尔曼滤波算法。该算法采用残差判决和对角化协方差矩阵的方法,避免了调优参量的频繁更新。仿真结果表明,提出算法相较于对角扩展卡尔曼滤波算法自适应更新调优参量,误码率性能在满足开销为7%的前向纠错阈值条件下实现了两个数量级的降低;相较于自适应扩展卡尔曼滤波算法,在相同条件下可以容忍更高的RSOP速度,最大可追踪130Mrad/s方位角变化速率。(2)针对容积卡尔曼滤波算法中调优参量自适应性能差的问题,提出了基于平均判决误差协方差的自适应容积卡尔曼滤波算法。该算法利用恢复信号计算得到平均判决误差协方差,从而实现调优参量的动态更新。仿真结果表明,提出算法能够在不同场景下自适应地更新调优参数,提升了算法的自适应性能。相较于容积卡尔曼滤波算法,误码率性能在满足开销为7%的前向纠错阈值条件下实现两个数量级的降低。(3)针对实际光通信应用中,光纤在各种自然或人为因素的影响下产生超高速的突变RSOP扰动的情况,提出了基于自适应强跟踪的容积卡尔曼滤波算法。该算法通过渐消因子来动态更新误差协方差矩阵,进而动态调整滤波增益。仿真结果表明,提出算法在突变RSOP情况下,误码率性能依然可以满足开销为7%的前向纠错阈值条件且保持平稳,即便跟踪到100Mrad/s的方位角变化速率时,也基本稳定。

关键词：相干光通信系统偏振态旋转数字信号处理卡尔曼滤波

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相干光通信系统DSP补偿算法研究

相干光通信系统DSP补偿算法研究

作者：陈雨露北京邮电大学

学位级别：硕士

近年来,为了应对人们日渐增长的通信带宽需求,基于高级调制格式-相干探测技术的相干光通信系统在光通信领域得到了广泛的研究。一方面,高级调制格式的应用能够有效地提高系统频谱效率,提升系统单信道传输容量;另一方面,采用相干探测技... 详细信息

近年来,为了应对人们日渐增长的通信带宽需求,基于高级调制格式-相干探测技术的相干光通信系统在光通信领域得到了广泛的研究。一方面,高级调制格式的应用能够有效地提高系统频谱效率,提升系统单信道传输容量;另一方面,采用相干探测技术能够在接收端使用线下数字信号处理(DSP)技术实现链路损伤的电域均衡补偿,进一步降低系统成本。本文通过广泛调研当前国内外相干光通信主要技术的发展状况与研究热点,重点研究了相干光通信系统中接收端DSP补偿算法的设计与实现。主要内容包括：一、介绍了本课题的选题背景和研究意义,论述了相干探测技术在光通信系统应用的发展历史与研究现状,分析了相干光通信系统DSP补偿算法的重要研究价值;二、详细论述了相干光通信系统光纤链路中的各类损伤的形成机制与相应补偿方案;分析了当前已有的多种色散与非线性补偿算法,从算法实现复杂度,补偿处理效果等方面对算法进行了性能比较;研究了恒模算法(Constant Modulus Algorithm, CMA)实现偏振模色散补偿的机制,并对几种修正的CMA进行了介绍;三、详细讨论了相干接收机线下数字信号处理的实现,重点分析了DSP中各种均衡补偿算法,包括光纤色散与非线性和偏振模色散联合补偿算法,四次方频率偏移估计算法,Viterbi-Viterbi相位偏移估计算法等,对各个算法的实现方案进行分析;四、提出一种数字后向传输(Digital Backward Propagation, DBP)算法,实现对相干光通信系统中色散与非线性的补偿和消除,利用所提DBP算法对光载超宽带(Ultra Wide Band over Fiber, UWBoF)通信系统进行色散与非线性补偿研究。结果表明,DBP算法成功的移除UWB信号中的链路损伤。补偿后UWB信号传输72km,与发送信号的相关系数在0.9以上。当传输距离在200km以内时,补偿后的信号相关系数均保持很高的值,位于0.95以上。此外,论文从算法实现复杂度出发,研究分析了三种DBP算法的优化设计方案;五、仿真搭建了偏振复用QPSK相干光通信系统,分析了线下DSP对于系统链路线性和非线性损伤的补偿。仿真中,速率为40Gbit/s的偏振复用QPSK调制光信号在光纤中传输了200公里,通过联合采用数字后向传输色散与非线性补偿,偏振模色散补偿和载波恢复算法,接收端数据处理后的星座图达到了良好效果。最后,对本论文进行了总结,同时对后续的研究工作提出了设想与展望。

关键词：相干光通信系统数字信号处理色散与非线性数字后向传输 PM-QPSK调制

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相干光通信系统中光信噪比监测技术研究

相干光通信系统中光信噪比监测技术研究

作者：袁进北京邮电大学

学位级别：硕士

随着互联网科技的飞速发展,全球通信流量需求的急剧增加,光纤通信系统作为信息通讯传输的基石,撑起了整个海量信息的时代。为了保证光纤通信系统传输的可靠性,对系统性能参数的监测和评估是非常重要的。在众多的系统性能参数之中,OSNR... 详细信息

随着互联网科技的飞速发展,全球通信流量需求的急剧增加,光纤通信系统作为信息通讯传输的基石,撑起了整个海量信息的时代。为了保证光纤通信系统传输的可靠性,对系统性能参数的监测和评估是非常重要的。在众多的系统性能参数之中,OSNR是最重要的参数之一。它直接反应了光信号在系统中传输受到光放大器引入的自发辐射噪声的影响水平,并且与接收机端的误码率有着直接的关系。因此探究光纤通信系统中有效的OSNR监测技术成为了一个重要的研究方向。传统的OSNR监测技术采用的是带外的线性插值技术。为了合理的利用光波带宽的频谱资源,提高频谱的利用率,使得不同频率的信道间间隔减小,带外的OSNR监测技术不再适用;带内的监测技术才得以发展,例如:基于偏振分析技术、基于延时干涉技术以及基于高阶统计矩法等,这些带内的OSNR监测技术都没有考虑光纤的非线性效应。当光纤链路的传输距离增大时,需要更高的入射光功率,此时光纤的非线性效应对光信号影响变得不可忽视,使得光信号幅度和相位信息都产生了畸变,系统的OSNR会受到光纤非线性幅度噪声的影响,因此研究出一种适用于光纤非线性下的OSNR监测技术是当前最重要的研究方向之一。本文围绕相干光通信系统中光纤非线性影响下的OSNR监测技术进行研究。其中,重点研究了 PM-QPSK和Nyquist-WDM系统中非线性影响下的OSNR监测技术,并与传统的高阶统计矩法进行了比较与分析,主要完成工作和创新点如下:(1)研究了 112Gb/s的PM-QPSK相干光通信系统在光纤非线性影响下的OSNR监测技术,并提出了一种基于信号互相关函数的OSNR监测方案,实现了小于1dB的监测误差;(2)研究了 Nyquist-WDM系统中在光纤非线性影响下的OSNR监测技术,并提出了一种基于信号相关函数的OSNR监测方案,并与传统的高阶统计矩法进行了比较,大大降低了监测误差,使得监测范围更广。

关键词：相干光通信系统 Nyquist-WDM OSNR监测高阶统计矩法相关函数

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相干光通信系统中非线性损伤补偿研究

相干光通信系统中非线性损伤补偿研究

作者：陈茜北京邮电大学

学位级别：硕士

随着当代社会网络的不断发展,物联网、虚拟现实技术(Virtual Reality,VR)、云计算等先进技术的不断兴起,人们开始对通信的传输速率、传输容量等方面有了越来越高的需求,这也促使了各类光纤通信相关技术的出现与发展。目前,光纤通信正在... 详细信息

随着当代社会网络的不断发展,物联网、虚拟现实技术(Virtual Reality,VR)、云计算等先进技术的不断兴起,人们开始对通信的传输速率、传输容量等方面有了越来越高的需求,这也促使了各类光纤通信相关技术的出现与发展。目前,光纤通信正在往大传输容量、高速率、更低时延的方向发展。由于相干光通信领域研究的不断深入,数字信号处理(Digital Signal Process,DSP)的硬件运算速度不断提高,在发送端采用多种调制编码格式、在接收端采用相干检测技术和DSP相结合的相干光通信系统已经发展为高速大容量光通信领域的关键技术之一。在高速大容量相干通信系统中,光纤信道内的非线性效应严重影响了信号的传输性能,被认为是目前限制光纤传输的主要原因之一。为了提升相干光通信系统的传输性能,研究如何补偿信道内的非线性损伤成为了国内外研究热点。本论文研究了数字信号处理模块中的非线性损伤补偿技术。在此基础上,重点研究了基于数字信号处理的非线性损伤补偿方案、基于数字信号预处理的非线性损伤补偿方案以及基于傅里叶变换的非线性损伤补偿方案,本论文的主要工作内容和创新点如下:(1)提出了一种基于带动量的自适应梯度下降算法的数字反向传播方案,该方案在梯度下降算法中引入自适应步长、动量参量,在不降低搜索精度的前提下提高搜索算法的迭代速度。针对单载波64QAM相干光通信系统,仿真验证该方案的可行性,研究结果表明,该方案与传统的梯度下降算法相比,在收敛速度方面获得明显的收益,整个DSP的运算量降低。(2)提出了一种基于发送端自适应数字反向传播算法的非线性补偿方案,该方案在数字信号预处理模块中引入自适应非线性预补偿模块,该方案在优化通信系统性能的同时提高了算法的灵活性。针对单载波16QAM相干光通信系统,仿真验证该方案的可行性,并对该方案进行性能仿真研究。研究结果表明,该方案可以有效地对非线性损伤进行抑制,与色散预补偿算法相比,提高了通信系统的传输性能。(3)提出了一种基于自适应对数步长的非线性补偿方案,该方案采用带动量的自适应梯度下降算法对最佳补偿因子进行搜索获取,在优化通信系统性能的同时提高了算法的灵活性。针对QPSK相干光通信系统,仿真验证该方案的可行性,并对该方案进行性能仿真研究。研究结果表明,该方案可以有效地对非线性损伤进行抑制,且与传统的DBP算法进行仿真比较,其非线性损伤补偿效果更好,系统信号传输性能更优。

关键词：相干光通信系统非线性损伤补偿数字反向传播梯度下降算法数字信号处理

相干光通信系统的采样时钟恢复与自适应信道均衡算法研究

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相干光通信系统的采样时钟恢复与自适应信道均衡算法研究

作者：马军浙江大学

学位级别：硕士

相干光通信作为能够实现长距离和大容量通信的新一代通信技术,已经受到了人们的广泛关注。随着高阶调制格式信号的产生和偏振复用技术的实现,相比于传统的直接探测方式,相干光通信系统体现出了其高频谱利用率和大的通信容量的巨大优势... 详细信息

相干光通信作为能够实现长距离和大容量通信的新一代通信技术,已经受到了人们的广泛关注。随着高阶调制格式信号的产生和偏振复用技术的实现,相比于传统的直接探测方式,相干光通信系统体现出了其高频谱利用率和大的通信容量的巨大优势。与此同时,高速数模转换器(ADC, Analog to Digital Converter)的发展也日趋成熟,相干光通信系统的数字信号处理算法也得到了广泛的研究。在接收端,利用数字信号处理(DSP, Digital Signal Processing)算法,能够在电域内对采样的数字信号进行色散、光纤非线性效应和相位噪声等干扰的补偿,避免使用如色散补偿光纤等物理设备,从而可以降低成本。本文主要总结了相干光通信系统的实现原理,并且重点研究了数字信号处理算法模块的时钟相位恢复和自适应信道均衡部分。研究工作和创新点可归纳为：1)本文总结了相干光通信系统,从发射机的信号调制、光纤信道的影响因素到接收端相干探测的实现原理。发射端重点分析了调制器的理论原理,并提出了一种基于单驱动调制器的偏振复用的16QAM (Quadrature Amplitude Modulation)信号的产生方式。2)本文总结了三种主流的采样时钟恢复算法。从理论公式推导了三种算法的实现过程,提出和证明了三种算法在数学公式上的等效性的结论。我们研究发现两种基于两倍采样率的算法在频域表达式上是等效的,基于频域插值得到的四倍采样率的算法的表达式与其他两种算法也是等效的。通过仿真数据,比较了三种算法的性能表现,验证了我们理论。3)在光学平台设计了10G Baud/s QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)信号的相干光通信系统,并且通过实时示波器得到了若干组采样的实验数据,在PC(Personal Computer)端通过DSP算法在matlab平台对数据进行离线处理,进一步验证了我们提出的三种算法等效性的结论。4)本文总结了经典的偏振解复用的自适应信道均衡算法。从理论公式上推导了恒模算法(CMA, Constant Modulus Algorithm)的原理,提出了两种基于CMA的改进的均衡算法。改进的MCMA (Modified Constant Modulus Algorithm)算法和级联的MCMMA (Modified Cascaded Multi-Modulus Algorithm)算法,能够同时实现信道盲均衡和载波相位恢复。仿真表明,我们提出的改进MCMMA算法有更快的收敛速度、更低的稳态误差和更好的误码特性,适合用于高阶QAM信号。

关键词：相干光通信系统高阶调制格式信号采样时钟恢复自适应信道均衡

相干光通信系统中新型调制格式及模式复用技术的研究

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相干光通信系统中新型调制格式及模式复用技术的研究

作者：宿晓飞北京邮电大学

学位级别：硕士

随着新的终端设备的大量涌现以及云计算和三维视频的广泛应用,人们对带宽的需求快速增长,高速率、大容量、高频谱效率的光通信网络成为下一代通信网络的发展主流。目前,100G的光传输网络正在全世界如火如荼的全面展开,400G光网络时代也... 详细信息

随着新的终端设备的大量涌现以及云计算和三维视频的广泛应用,人们对带宽的需求快速增长,高速率、大容量、高频谱效率的光通信网络成为下一代通信网络的发展主流。目前,100G的光传输网络正在全世界如火如荼的全面展开,400G光网络时代也日趋逼近。为进一步提高频谱效率、增加系统容量和降低传输成本,相干接收、数字信号处理、新型调制格式、多维度复用等关键技术不断突破,推动着光通信系统的持续发展。然而,相干光通信系统中引入的相位噪声会导致严重的误码,极大地限制了系统的传输效率,且新型调制格式对相位噪声尤为敏感,因此研究适用于新型调制格式的载波相位估计算法十分必要。另一方面,轨道角动量(OAM)复用作为一种特殊的模式复用方式,增加了新的复用维度,成倍的增加了系统传输容量。但是,在空间相干光通信系统中,湍流扰动对OAM模式的影响及各模式之间的复用解复用和串扰问题仍是制约OAM技术发展的一个急需攻克的难关。本文围绕相干光通信系统中新型调制格式及模式复用技术的研究这一主题,对新型调制格式下载波相位噪声补偿的实现及OAM模式间串扰展开深入研究和分析,主要创新工作如下： (1)搭建相干光通信仿真系统,实现了新型调制格式信号的加载和传输。探讨新型调制格式下的载波相位估计算法的性能,并对多种算法的误码率(BER)、误差矢量幅度(EVM)、光信噪比代价(OSNR Penalty)、复杂度进行详尽的分析和比较。 (2)针对64-QAM信号提出一种两阶段载波相位恢复算法,与传统盲相位搜索(BPS)算法相比,在获得相同噪声估计性能的同时,该算法的计算复杂度下降了约3倍。 (3)提出一种对调制格式透明的三阶段载波相位恢复算法。数字分析结果表明,对于32-,64-,和128-QAM调制格式,该算法的线宽容忍度分别达到1.4M,1.1M和224K,且与BPS算法相比,在保持相同性能情况下,复杂度分别降低了约3倍,5倍和7倍。 (4)仿真分析基于Kolmogorov的大气湍流对OAM模式相位和强度的影响及多模式复用串扰。研究表明,在弱湍流和中等湍流条件下,OAM模式间隔分别设置为1和3才能保证接收端模式的质量。

关键词：相干光通信系统调制格式载波相位估计模式复用轨道角动量复用

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相干光通信系统中的锁相技术研究

相干光通信系统中的锁相技术研究

作者：汤福明北京邮电大学

学位级别：硕士

相干光通信的主要优点是灵敏度高,但是它对接收端和发送端的激光源的频率差稳定性要求高。相干光通信中包含了光锁相环,为了更容易的实现锁相,对激光器的线宽要求很高。本文使用的是松下的窄线宽DFB激光器,线宽为0.5MHz,最大功率为14dBm... 详细信息

相干光通信的主要优点是灵敏度高,但是它对接收端和发送端的激光源的频率差稳定性要求高。相干光通信中包含了光锁相环,为了更容易的实现锁相,对激光器的线宽要求很高。本文使用的是松下的窄线宽DFB激光器,线宽为0.5MHz,最大功率为14dBm,设计了该激光器的驱动电路,并实现了峰峰值小于10mV的低纹波电源系统。利用驱动电路测试了松下激光器的温度特性和电流特性,分别为400MHz/mA和10GHz/℃。利用平衡接收机得出了拍频的相噪特性和频率漂移特性,发现了隔离器对于稳定中频的重要性。并利用马赫-泽德干涉结构测量单个激光器的相位噪声和频率漂移,得出频率漂移速率为kHz量级,为相干光通信的锁频电路提供了根据。鉴频鉴相器对于锁相环电路是必不可少的,本文通过PFD和分频器还有环路滤波器设计了一个高频的锁相电路。利用高速实时示波器得出了鉴频检相器在不同情况的输出,并得出了环路滤波的直流输出,为后面的锁相提供了实验根据。相干光通信中的中频频率的改变能增加系统的灵活性,在锁相电路中,可以通过改变参考时钟能改变中频频率。为此本文设计了一个直接数字频率合成电路,该电路能实现幅度为0.4V、频率为0-200MHz的正弦信号输出,从而能为锁相电路提供灵活的参考时钟。在该电路的驱动程序中,移植了一个实时的操作系统内核,并设计了键盘扫描和SPI串行通信任务,任务间通过消息邮箱实现通信,这样能灵活的设计任务并最大化的实现直接数字频率合成源的其它功能。其中还探讨了多层电路板对阻抗匹配、信号完整性、EMI控制的必要性。

关键词：相干光通信系统激光器驱动电路光锁相电路直接数字频率合成

相干光通信系统中调制码型及自动偏振控制技术的研究

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相干光通信系统中调制码型及自动偏振控制技术的研究

作者：朱冉北京邮电大学

学位级别：硕士

与使用强度调制直接检测的传统光通信系统相比,相干光通信系统具有高灵敏度、出色的频率选择性、多种调制码型应用等特点。作为相干光通信系统中的关键技术,调制码型技术和偏振控制技术与系统的性能密切相关。本文主要对调幅信号的相位... 详细信息

与使用强度调制直接检测的传统光通信系统相比,相干光通信系统具有高灵敏度、出色的频率选择性、多种调制码型应用等特点。作为相干光通信系统中的关键技术,调制码型技术和偏振控制技术与系统的性能密切相关。本文主要对调幅信号的相位分集接收,正交幅度调制(QAM)信号在相干光通信系统中的应用,以及相干光系统中的自动偏振控制技术进行了研究。论文主要工作如下: 1.论文提出了一种可用于解调调幅信号的零差相位分集接收技术,即零差异步解调技术。理论分析表明该技术可用于相位噪声消除,并具有良好的接收灵敏度。基于该方案,成功实现了速率为2.5Gbit/s的信号接收,测试结果表明误码率在10时的灵敏度为-24.9dBm。 2.论文研究了方型QAM调制信号的相干外差传输技术,实现了10GHz中频,单路2.5Gbit/s信号的传输,灵敏度在误码率10时为-21.4dBm。以此为基础,论文还提出了一种相干QAM副载波系统,对其频谱利用率和相位噪声容忍度进行了详细的理论分析,分析结果表明该系统具有良好的频谱利用率,对于4-QAM信号,即QPSK信号可达到0.8bit/s/Hz以上。 3.论文实现了一种用于相干光通信系统的自动偏振控制技术。该技术能在10秒内将接收到的任意偏振态信号改变为固定的线偏光输出,并保持稳定。对偏振算法进行优化后,可在4秒内恢复。稳定后偏振态将被持续进行跟踪,微小波动的恢复时间在毫秒量级。

关键词：相干光通信系统调制码型相位分集接收正交幅度调制副载波复用自动偏振控制