ADC带宽和信号裁剪率对CDM/SCM-PON系统的影响和优化分析

摘要

随着光通信技术日新月异的发展，同高速主干网技术一样，结合数字信号处理(DSP)技术是未来的新型无源光网络的发展方向。本文基于之前研究组内提出的新型电域空间编码码分多址及副载波复用无源光网络技术(CDM/SCM-PON)。主要工作内容如下:
　　 1首先对这项技术进行了详细的介绍和分析。研究其结合DSP技术时的一些重要参数影响及优化，主要包括模数转换器(ADC)的影响:分为带宽和分辨率两个方面;以及针对其同OFDM系统的高峰均值比的特点采用信号裁剪进行处理所产生的优化作用。
　　 2采用VPI和Matlab联合建立仿真系统，采用了一个具有1Gb/s×15位用户的CDM/SCM-PON，数据调制格式选用了16QAM，并选用双电极马赫泽德调制器进行双边带(DSB)调制。研究时考虑到DSB调制会因色散导致传输长距离时功率衰减，因此分了未进行色散补偿和采用色散预补偿时两种情况进行分析优化。其中对ADC的带宽选用一个二阶高斯低通滤波器模型进行仿真，而ADC的分辨率则用有效比特数(NOB)表示，ADC的采样率固定;对信号的裁剪处理则由参数裁剪率(CR)来表示;对系统的性能则采用误差向量幅度(EVM)来考量。传输的光纤选用标准单模光纤(SSMF)，在仿真过程中考虑了非线性效应影响，并且针对未补偿系统考量了背靠背和经过40km传输的情况，而对采用色散预补偿的系统考量了背靠背和经过60km传输的情况，并通过结果分析比较。得出针对未补偿系统，其接收端优化CR值选取为4，且当ADC的NOB不低于5时，系统能获得EVM＜0.12的表现;针对采用色散预补偿的系统，其信号裁剪适宜加在发射端且CR优化值为4，并且由于裁剪技术用在补偿前，系统的光调制系数(OMI)的优化值选取会受到CR值的影响，同样其ADC的NOB不低于5时，系统能获得EVM＜0.12的表现。

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摘要

1 绪论

1．1 光纤通信网络的发展

1．2 无源光网络的发展

1．3 光通信网络中的复用技术

1．3．1 时分复用

1．3．3 副载波复用

1．3．4 码分多址复用

1．3．5 光偏振复用

1．3．6 光正交频分复用

1．4 电信号处理在光通信系统中的重要影响

2 CDM／SCM-PON系统技术

2．1 OCDMA系统的码字构造

2．1．1 m序列码

2．1．2 Gold序列码

2．1．3 Walsh码

2．2 数字信号的调制接收

2．2．1 正交振幅调制(QAM)

2．3 CDM／SCM-PON技术

2．3．1 CDM／SCM-PON系统结构

2．3．2 CDM／SCM-PON系统编解码

2．3．3 CDM／SCM-PON的上转换调制

3 基于CDM／SCM-PON系统中电域处理技术分析及优化

3．1 ADC带宽，分辨率及信号裁剪率对CDM／SCM系统的影响

3．1．1 ADC带宽对CDM／SCM-PON的影响

3．1．2 信号裁剪率CR对CDM／SCM-PON的影响

3．2 CDM／SCM-PON系统采用色散预补偿同时采用信号裁剪处理

4 CDM／SCM-PON系统电域处理技术仿真及结果分析

4．1 基于采用DSB调制CDM／SCM-PON系统中ADC及CR影响分析

4．1．1 未进行色散预补偿的CDM／SCM-PON系统中ADC及CR影响及优化

4．1．2 未进行色散补偿的CDM／SCM-PON系统中ADC分辨率及CR影响优化结果分析

4．2 采用色散预补偿及DSB调制的CDM／SCM-PON系统中ADC及CR影响分析

4．2．1 采用色散预补偿及DSB调制的CDM／SCM-PON仿真系统

4．2．2 采用色散预补偿时ADC分辨率及发射端CR影响仿真及结果分析

5 总结与展望

参考文献

作者简历