相干光通信中的非線性補償算法研究.pdf

1、在高速發(fā)展的寬帶數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)需求的推動下光纖通信系統(tǒng)正朝著“超高速率、超大容量、超長距離”(3U)方向發(fā)展。雖然傳統(tǒng)EDFA和WDM技術(shù)極大地延長了傳輸距離和容量,但同時也帶來了新的問題。噪聲,色散(CD)和非線性損傷的積累已經(jīng)成為限制系統(tǒng)性能的主要因素。相干光通信系統(tǒng)具有接收機(jī)靈敏度高、波長選擇性好、適用各種調(diào)制格式、光譜效率高等優(yōu)點,結(jié)合數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)還可以對各種信號損傷進(jìn)行補償,能夠極大的提高3U光傳輸系統(tǒng)的性能,被認(rèn)

2、為是3U光傳輸系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。
　　目前光纖傳輸中的線性損傷如CD,PMD都已經(jīng)有了比較有效的補償方法,但是非線性效應(yīng)由于具有動態(tài)適變的特性,其補償技術(shù)一直是一個難點。數(shù)字相干光通信系統(tǒng)中信號光場可以通過相干檢測而被線性的接收,這為基于DSP的非線性補償技術(shù)的發(fā)展提供了新的契機(jī)。本論文圍繞基于DSP的相干光通信系統(tǒng)中的非線性補償技術(shù)展開深入研究。首先系統(tǒng)分析和總結(jié)了目前DSP補償技術(shù)的研究與發(fā)展現(xiàn)狀;其次通過所建立的理論模型研

3、究和分析了非線性損傷的機(jī)理和對高級調(diào)制格式光傳輸系統(tǒng)性能的影響;然后圍繞基于數(shù)字反向傳輸(DBP)算法的帶內(nèi)非線性損傷補償方法展開了深入的研究,針對不同采樣速率和剩余色散條件下DBP算法的效果進(jìn)行了比較,對DBP算法中關(guān)鍵參數(shù)的影響進(jìn)行了分析和優(yōu)化,經(jīng)過優(yōu)化后系統(tǒng)的Q值可以提高0.5~2.1dB;進(jìn)而為解決DBP算法計算復(fù)雜度高實時處理困難的問題,針對色散管理和非色散管理系統(tǒng),開發(fā)和研究了折疊DBP算法和低通濾波DBP算法,有效減少參數(shù)