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随着Internet业务的爆炸式发展,IP数据流量迅速增长,人们对信息业务的需求不断提高,“最后一公里”解决方案成为大家日益关心的焦点,以无源光网络为主的光接入网成为网络应用和建设的热点。为了满足用户对网络带宽的需求,对光接入网技术提出了更多的要求,在保持ODN无源特性的基础上,需要提供更大容量、更高的分支比和更长的传输距离,以满足大容量、广覆盖的应用需求,从而降低运营成本。此外,相干检测、偏振复用技术和电域数字信号处理DSP算法相结合,能够有效地提高系统的频谱效率和功率预算,因此100G相干PON技术逐渐成为发展趋势之一。同时,随着传输速率和传输距离的提高,光纤链路中的各种损伤(如CD、PMD和偏振串扰等)逐渐成为影响系统接收机灵敏度的主要因素。本论文主要围绕着100G PON上行突发相干接收DSP算法快速收敛等关键问题展开研究,主要研究工作简述如下。1、针对PM-QPSK调制-相干PON系统在突发模式下每个突发包受到损伤不同且具有时变性的特点,设计了一种基于控制信道辅助与盲处理结合的DSP处理方案。该方案通过控制信道读取上个突发包收敛时的抽头系数来初始化来自同一个ONU的当前突发包的抽头系数,从而加快了自适应均衡与偏振解复用算法的收敛速度。1OOGbps PM-QPSK调制-突发相干接收仿真结果显示,该方案相比全盲蝶形CMA偏振解复用算法将收敛速度提高了 70%,128GbpsPM-QPSK调制-突发相干接收离线实验结果显示,该方案相比全盲蝶形CMA偏振解复用算法收敛速度加快了三分之二。2、针对大容量广覆盖的应用需求,设计了 100Gbps PON上行PM-QPSK调制-突发相干接收系统方案。ONU采用四个MZ调制器产生PM-QPSK信号,OLT采用可调谐激光器作为本振,以突发相干接收的方式对每个ONU产生的突发包信号进行接收和恢复,在提高系统频谱效率的同时,增大功率预算和传输距离,从而满足大容量广覆盖的应用需求。仿真结果显示,传输链路不需要EDFA,在传输60km下功率预算可以达1:128分支比,使用基于控制信道辅助与盲处理结合的突发相干接收DSP算法进行信号的接收恢复,能够降低三分之二的收敛开销。3、面向未来企业用户大带宽(>1Gbps)接入需求,设计了基于电吸收调制器的100G PON上行PM-4PAM强度调制-突发相干接收系统方案。ONU使用两个EA调制器产生PM-4PAM信号,OLT采用可调谐激光器作为本振,以突发相干接收的方式对每个ONU产生的突发包信号进行接收和恢复。仿真显示在传输60km下不加EDFA时可以满足1:16分支比的功率预算,系统方案成本约为PM-QPSK调制-突发相干接收方案的二分之一,同时DSP算法复杂度降低为PM-QPSK调制方案的百分之一。