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)和智能手機的到來，對帶寬需求較大的多媒體應用程序，如社交網(wǎng)絡頁面或視頻點播已經(jīng)無處不在。網(wǎng)絡流量以近指數(shù)函數(shù)的速度增長，這使得核心網(wǎng)絡正面臨著前所未有的壓力。所以尋找并設計一個能夠解決“傳輸容量危機”的方案，包括使用更高階的調(diào)制格式，相干檢測-數(shù)字均衡等技術是現(xiàn)在科學家致力于研究的熱點課題。
　　本文主要針對光纖傳輸網(wǎng)絡的“傳輸容量危機”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。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包括色度色散和偏振模色散。另一方面，光纖的非線性效應包含很多種，如四波混頻效應（FWM），自相位調(diào)制效應（SPM）以及交叉相位調(diào)制效應（XPM）。而光纖非線性效應和信道串擾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

3、的差分編碼規(guī)則，對比了這種結(jié)構與DPSK（差分二相移進制調(diào)制格式）以及DQPSK（差分四相移進制調(diào)制格式）預編碼調(diào)制結(jié)構的差別。然后，我們對這種結(jié)構進行了進一步的改進，新的結(jié)構可以產(chǎn)生QPSK，PM-QPSK（偏振復用-QPSK），8PSK，8QAM四種先進的光調(diào)制格式。在實際的應用環(huán)境當中，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)制碼型進行傳輸。不僅如此，我們同時利用相干檢測-數(shù)字均衡技術來補償光纖網(wǎng)絡在傳輸

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：包括色散補償算法，非線性補償算法（DBP），解偏振復用算法（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，非線性效應，偏振模色散效應和激光相位噪聲等）進行了補償。最后我們利用VPI軟件對靈活可配置的光調(diào)制器進行傳輸仿