高速相干光传输系统数字信号处理技术研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wxj3177
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来高速模数转换器(ADC)技术、集成光器件以及数字信号处理(DSP)技术的进步,推动了光通信领域基于相干检测的相干光通信技术的快速发展。激光器相位噪声是限制高速大容量数字相干光通信系统性能的一个主要因素,通常采用载波相位恢复算法来消除激光器相位噪声的影响,但当前提出的载波相位恢复技术普遍存在算法复杂,且不能消除相位跳变(Cycle Slip)的缺点。本论文对相干光传输系统中的数字信号处理算法进行了研究,重点为载波相位恢复和相位跳变消除技术,以及结合低密度奇偶校验(LDPC)译码的性能研究。论文的主要研究内容与创新工作如下:针对当前光传输领域QPSK、16QAM调制格式的盲载波相位恢复算法(如BPS,QPSK-Partitioning)复杂度高、不能消除相位跳变的问题,研究了联合偏振的载波相位恢复技术,并提出一种新型基于导频符号的相位解卷绕算法,简称为PAPU。该算法利用导频符号估计的载波相位作为相位参考,结合常规的相位解卷绕,进行无相位跳变的相位估计,消除了传统的差分编解码方案带给FEC的差分代价。首先建立了10Gbaud双偏振16-QAM仿真平台,在1.56%开销和6MHz线宽的情况下,实现了2E-2误码率附近15dB的软判决信噪比容限;其次建立了 30 Gbaud QPSK系统仿真平台,在4 MHz线宽和1 dB信噪比代价情况下,仅使用0.39%开销,获得无相位跳变的载波相位恢复。最后进行了单偏振28Gbaud QPSK系统背靠背离线测试实验,使用1.56%开销,在2MHz线宽的情况下,实现了 1E-3误码率附近13dB的光信噪比容限,比差分编码方案低0.5dB。通过载波相位估计(CPE)与FEC结合研究,提出一种增强的导频符号辅助的载波相位恢复及相位跳变消除算法。比较了基于级联码的软差分译码、Turbo差分译码、传统的基于导频符号的载波相位恢复(PA-CPE)和增强的PA-CPE四种方案。通过仿真超过109比特数据,发现Turbo差分译码通过使用级联码之后,消除了误码平层,但是相对增强的PA-CPE方案仍然有0.2dB代价。传统的PA-CPE方案即使使用级联码仍然存在误码平层,增强的PA-CPE方案仅仅使用0.78%的导频符号开销获得了 2.2dB性能增益,得到了纠后无误码的性能,距离理论极限只差0.4dB。提出一种基于K-Means聚类算法的盲相位跳变检测算法,该算法的主要思想是通过对跳变的相位进行分类来定位跳变发生的位置,另外结合导频符号进行跳变补偿。在200KHz线宽相位噪声信道下,使用20%开销64800码长DVB-S2外码作为LDPC纠错码,通过仿真验证了在各种CPE窗口长度下都可以有效改善纠前BER性能,降低经过CPE后的相位跳变概率。在译码后的BER曲线测试中,使用16个码字深度的矩形交织器成功消除了残余相位跳变的引起的误码平层问题,距离理想AWGN情况下的软判决纠后性能仅有约0.7dB的差异。
其他文献
无碳小车越障竞赛要求设计一种小车,驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理,由给定重力势能转换来的。该给定重力势能由竞赛时使用质量为1Kg±5g的重锤获得,重锤由各
美国Despatch工业炉公司最近宣布:它为墨曲哥Amprior航空航天设备公司制造一套484型活底式铝材热处理炉系统。供货范围除了炉子设备之外,还包括加料车、带冷却系统的淬火槽、冲
提出了“太阳能光伏非碳冶金”概念.由此进行了太阳能光伏高温冶金实验的探索,分析了太阳能光伏非碳冶金系统结构,并根据研究要求进行系统参数的匹配及选择。设计制造了公称容量
目的探讨米非司酮治疗妇产科疾病的临床效果。方法选取2013年8月至2014年8月大理州洱源县妇幼保健院收治的106例妇产科疾病患者作为研究对象,均予以米非司酮进行治疗,总结不
近年来,随着科技的高速发展,PLC在工业自动化控制中处理模拟量和数字运算以及人机接口等方面的应用以及发展都有着大幅提高,而逐渐成为当前我国的工业控制领域的主流控制设备
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
发动机是汽车的灵魂,决定了汽车的性能好坏。发动机在快速运转的时候会产生很多热量,如果这些热量没有散失,会严重影响汽车零部件的运转,从而影响汽车的正常使用。汽车发动机
高度自动化的工业生产中要求使用有一定智能的传感器来识别零件的几何形状、位置和状态等。为此,可自由编程的工业机器人与图象处理系统配合一起使用。此时能在空间三个座标
本文以跨境电商公司为例,分析财务管理中存在的七个问题,包括会计核算标准不统一、规范结汇不容易、出口退税难、财务报表披露不全面、财务ERP系统不成熟等,同时分析了财务管