高速偏振复用相干光通信系统中恒模算法均衡技术的研究

摘要

随着信息时代的到来，作为通信传输主要手段的光纤通信向着传输距离更长，传输速率更高的方向发展。光纤通信系统中的色散因素成为制约长距离、高速率光纤通信发展的主要因素。其中，电子色散补偿以其成本低，适应性强的特点成为均衡光纤通信系统色散的常用方法之一。横模算法（CMA）作为一种成熟的自适应电子色散补偿算法被广泛应用。基于CMA的均衡技术成为当前研究热点。
　　本文针对偏振复用相干光通信系统的色散补偿技术进行深入研究。对比各种色散补偿技术的优缺点，结合偏振复用相干光通信系统的理论基础与自身特点，分析基于CMA电子色散补偿技术的适用性，设计CMA均衡的具体实现方法，着重针对基于CMA理论基础而产生奇异点现象所造成误码率的问题进行阐述，分析影响奇异点问题的因素，量化奇异点问题与PDL大小的关系。提出使用二级蝶形滤波器结构的CMA均衡方法，克服奇异点问题的发生。
　　文章的最后，搭建实验平台，仿真验证随PDL变大产生奇异点现象的偏振旋转角区域变大，并证明PDL与奇异点现象发生的偏振旋转角区域之间量化关系的理论推导结果与实际结果相一致，同时仿真验证二级蝶形滤波器结构CMA针对奇异点问题实现PDL在3dB以内系统误码率由奇异点现象发生时的25％降低至0.1％，证明算法的有效性与实用性。

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1 绪 论

1.1 课题的研究背景

1.2 相干光通信系统国内外研究现状

1.3 色散补偿技术国内外研究现状

1.4 CMA的提出与发展

1.5 文章结构安排

2 偏振复用相干光通信系统理论基础与色散补偿技术

2.1 相干光通信系统的理论基础与结构设计

2.2 偏振复用光纤通信系统模型与色散影响

2.3 电子色散均衡技术

3 CMA理论研究

3.1 CMA基本理论

3.2 基于CMA的蝶形滤波器

3.3 奇异点问题

3.4 影响奇异点的因素

3.5 CMA的改进

4 仿真系统及结果

4.1 实验仿真系统平台搭建

4.2 PDL影响奇异点现象出现实验分析

4.3 改进CMA算法的性能分析

5 总结与展望

致谢

参考文献