可切換的D8PSK-8QAM光調(diào)制裝置及其光纖傳輸性能分析.pdf

1、隨著近年來寬帶上網(wǎng)和智能手機(jī)的到來，對帶寬需求較大的多媒體應(yīng)用程序，如社交網(wǎng)絡(luò)頁面或視頻點(diǎn)播已經(jīng)無處不在。網(wǎng)絡(luò)流量以近指數(shù)函數(shù)的速度增長，這使得核心網(wǎng)絡(luò)正面臨著前所未有的壓力。所以尋找并設(shè)計一個能夠解決“傳輸容量危機(jī)”的方案，包括使用更高階的調(diào)制格式，相干檢測-數(shù)字均衡等技術(shù)是現(xiàn)在科學(xué)家致力于研究的熱點(diǎn)課題。
　　本文主要針對光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)的“傳輸容量危機(jī)”問題和如何提高傳輸效率問題給出了解決方案。具體研究并分析了光纖傳輸系統(tǒng)中的損

2、耗和包括光纖色散在內(nèi)的線性損傷效應(yīng)。其中，損耗分為內(nèi)部損耗和外部損耗兩種，而光纖中的色散效應(yīng)包括色度色散和偏振模色散。另一方面，光纖的非線性效應(yīng)包含很多種，如四波混頻效應(yīng)（FWM），自相位調(diào)制效應(yīng)（SPM）以及交叉相位調(diào)制效應(yīng)（XPM）。而光纖非線性效應(yīng)和信道串?dāng)_也在本文的研究范圍內(nèi)。
　　針對以上問題，本文提出了一種可配置的8PSK（八相相移進(jìn)制調(diào)制格式）/8QAM（八正交幅度調(diào)制格式）兩種調(diào)制格式的調(diào)制器，并介紹了這種調(diào)制結(jié)構(gòu)

3、的差分編碼規(guī)則，對比了這種結(jié)構(gòu)與DPSK（差分二相移進(jìn)制調(diào)制格式）以及DQPSK（差分四相移進(jìn)制調(diào)制格式）預(yù)編碼調(diào)制結(jié)構(gòu)的差別。然后，我們對這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，新的結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生QPSK，PM-QPSK（偏振復(fù)用-QPSK），8PSK，8QAM四種先進(jìn)的光調(diào)制格式。在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境當(dāng)中，根據(jù)鏈路情況和傳輸容量的具體要求，這種調(diào)制格式可以選擇配置不同的調(diào)制碼型進(jìn)行傳輸。不僅如此，我們同時利用相干檢測-數(shù)字均衡技術(shù)來補(bǔ)償光纖網(wǎng)絡(luò)在傳輸

4、過程中的損傷。其中我們主要介紹了數(shù)字信號處理過程中的幾種重要的算法，包括：包括色散補(bǔ)償算法，非線性補(bǔ)償算法（DBP），解偏振復(fù)用算法（CMA），載波相位估計算法（CPE）。
　　從論文仿真結(jié)果可以看到，本文提出的光調(diào)制結(jié)構(gòu)對噪聲的容忍度與理論值的誤差在合理的范圍內(nèi)。并且DSP算法有效的對光纖鏈路中的傳輸損傷（包括色散效應(yīng)，非線性效應(yīng)，偏振模色散效應(yīng)和激光相位噪聲等）進(jìn)行了補(bǔ)償。最后我們利用VPI軟件對靈活可配置的光調(diào)制器進(jìn)行傳輸仿