前向纠错技术在高速光纤通信系统中的应用研究

摘要

光纤通信自问世以来，一直向着两个目标不断发展。一是延长中继距离，二是提高传输速率(容量)。光纤的吸收和散射会导致光信号的衰减，光纤的色散将使光脉冲发生畸变，导致误码率增高，信号传输质量降低，限制通信距离。为了满足长距离正确传输的需要，人们必须克服许多物理限制因素。这些物理限制因素包括辐射噪声积累、色度色散、非线性效应和偏振模色散等。面对这些因数的挑战，为了增大传输容量和延长无电中继距离，科研人员开发出了多种新技术，包括新型光纤、分布式拉曼放大技术、前向纠错(FEC)技术、新型编码调制技术、光孤子传输技术、色散补偿和非线性控制技术等。 本论文针对光纤技术的发展，主要讨论前向纠错(FEC)技术。ITU-T标准中规定用于高速光纤通信系统中的前向纠错码主要是BCH码和RS码。而BCH码和RS码的应用有多种形式，为了找到适合的应用方法，本论文中，首先对信道编码和前向纠错的基本原理作了简单的综述。通过对编码理论的一些分析，解释了BCH码和RS码的应用范围和基本方法。接着对各种FEC技术进行了详尽的分析和总结，在对几种FEC技术分析和现有的一些实现方法的基础上，提出了增强的FEC设想。有了设想后，分析了其在系统中可获得的增益，并由实验验证了这些分析结果，其结果与理论分析是一致的。通过分析和实验得出增强的FEC技术优于其他前向纠错(FEC)技术。同时，在以往大多基于软件实现FEC的基础上，提出了基于硬件的实现方法，设计出了该实现方法的硬件逻辑电路。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文使用授权书

1概论

2信道编码技术

3线性分组码

4BCH码和RS码

5带内和带外FEC及其性能分析

6两种级联纠错码的性能分析

7实验测试与结果分析

8结束语

致谢

参考文献

附录1攻读学位期间发表的论文目录