100Gbps及以上相干偏振复用光纤通信系统中电信道均衡技术的研究

摘要

IPTV等视频业务和P2P业务的快速发展，迫切需要传送网络具有更高的容量。100Gbps传输是下一代高速传送领域的核心技术。从技术上来说，100Gbps传输所面临的物理传输限制更加严峻，无论是色度色散和偏振模色散还是非线性效应和背靠背OSNR容限等都更加难以达到。与40Gbps采用多种多样的码型相比，100Gbps大家更为关注偏振复用、相干检测、多相位调制、OFDM和电域均衡技术等技术以克服物理传输的限制。
　　本文研究的是100Gbps及以上的光纤传输系统，采用了相干检测、偏振复用技术和电域均衡技术。具体来说，信号编码方式为差分编码，信号调制方式为QPSK、8PSK或16PSK，通过偏振复用方式提高信号传输速率，在接收端采用了基于自适应算法的均衡技术补偿在传输过程中产生的失真。均衡技术中采用的是盲均衡恒模算法（CMA）和非盲均衡最小均方（LMS）算法。
　　本文的主要工作就是通过计算机仿真研究这两种自适应均衡算法对100Gbps及以上相干偏振复用光纤通信系统性能影响。先后研究单路和复用时的均衡性能，以研究单路时的均衡性能得到的均衡器参数设置及重要结论作为研究偏振复用时的均衡性能的参考。针对单路传输的情况，首先研究了在一定传输距离下均衡器抽头个数的选取、采样速率和采样时刻对均衡性能的影响，并由此确定系统性能仿真中所需要的均衡器参数；然后研究了不同的调制方式选择对均衡器的性能，最后研究了相位噪声对系统的性能影响并进行了分析。针对偏振复用系统，首先研究了偏振模色散对均衡性能的影响，然后研究了不同调制方式下偏振前后均衡性能，并对它们进行了比较与分析。
　　综合得出，基于CMA算法的均衡器适用于城域网和接入网等传输距离较短的应用环境。基于LMS算法的均衡技术，虽然牺牲了一点信道使用效率，但是能够适应更长的光纤传输距离要求，并且能够容忍更高的激光器线宽。

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缩略字表

第一章 绪论

1.1课题的背景及研究意义

1.2高速光纤通信系统常用的技术方案

1.3论文各部分的主要研究内容

第二章 光纤通信系统及均衡技术概述

2.1光纤通信概括

2.2光纤中的色散效应

2.3光域色散补偿技术

2.4电域均衡技术

2.5自适应均衡算法

2.6本章小结

第三章 基于CMA算法的自适应均衡技术的性能仿真

3.1仿真模型介绍

3.2均衡器参数的设计

3.3不同调制方式对系统性能影响的分析

3.4相位噪声对系统性能影响的分析

3.5偏振复用对系统性能影响的分析

3.6本章小结

第四章 基于LMS算法的自适应均衡技术的性能仿真

4.1仿真模型介绍

4.2均衡器参数的设计

4.3不同调制方式对系统性能影响的分析

4.4相位噪声对系统性能影响的分析

4.5偏振复用对系统性能影响的分析

4.6本章小结

第五章 结论与展望

致谢

参考文献

个人简历

攻读硕士学位期间参与项目及发表的论文

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