高速相干光通信系統(tǒng)的光性能監(jiān)測研究.pdf

1、隨著通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，高速率、大容量、長距離已成為下一代光纖通信系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢，與此同時(shí)光網(wǎng)絡(luò)向著動(dòng)態(tài)化、透明化方向發(fā)展。光性能監(jiān)測(OPM)技術(shù)作為保障光通信網(wǎng)絡(luò)可靠和穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，其作用變得越來越重要。光信噪比(OSNR)、色度色散(CD)是OPM的重要參數(shù)，同樣也是衡量光網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的主要指標(biāo)，所以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)中OSNR和CD的準(zhǔn)確有效監(jiān)測在光網(wǎng)絡(luò)的配置、優(yōu)化等方面具有十分重要的意義。本文圍繞基于正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制

2、格式的高速相干光通信系統(tǒng)，結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)，對(duì)OSNR和CD監(jiān)測進(jìn)行了深入研究，主要研究工作如下：
　　(1)闡述了OPM技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向，并從理論方面對(duì)相干光通信系統(tǒng)的調(diào)制格式、相干檢測技術(shù)、DSP及網(wǎng)絡(luò)損傷參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　(2)通過分析典型OSNR監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)高速相干光通信系統(tǒng)的OSNR監(jiān)測采用高階統(tǒng)計(jì)矩的方法。首先理論推導(dǎo)了高階統(tǒng)計(jì)矩與OSNR的關(guān)系，并對(duì)數(shù)據(jù)處理部分做了修正。

3、然后利用OptiSystem搭建112Gb/s的PM-QPSK光纖傳輸仿真系統(tǒng)，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行DSP處理。結(jié)果顯示在背靠背系統(tǒng)中對(duì)10～25dB范圍內(nèi)的OSNR具有良好的監(jiān)測效果，且采用修正方法后OSNR監(jiān)測誤差不超過0.1dB。同時(shí)分析了剩余CD對(duì)該OSNR監(jiān)測方法的影響，結(jié)果表明在OSNR較小的情況下該監(jiān)測方法對(duì)剩余CD不敏感;但剩余CD值越大，OSNR的監(jiān)測誤差越大。
　　(3)基于信號(hào)功率波形自相關(guān)函數(shù)的方法仿真實(shí)現(xiàn)了高速