采用平衡接收直接检测的DPSK接收机噪声分析

摘要

当前，由于 DWDM 系统的广泛应用，一种具有良好抗非线性效应的调制方式——differential phase-shiR keying(DPSK)受到了广泛的关注。目前对于DPSK光信号的检测方法主要有两种。一种来源于我们已经熟知的相干通信。这种方式需要有一个本地振源来实现相干解调，但它的接收系统相对较为复杂和昂贵。 另一种系统是本文采用的方式。主要通过使用 Mach-ZehnderInterferometer (MzI) 来实现信号在两传输臂问一个比特周期的延迟，从而完成光的相干。本系统可以直接将DPSK信号转变为幅度调制信号，从而可以方便的采用直接检测的方法来解调DPSK信号。在本文中，我们对带光前置放大器且采用MZI相干方式的DPSK接收机进行了噪声统计特性的分析。分析时，同时考虑了线性附加噪声和非线性相位噪声，对噪声统计特性进行了较为精确和细致的推导。之后，通过对噪声统计特性的分析，推导出概率密度函数和BER的公式，并和已有高斯近似法做了相应的比较。通过数值计算，发现结果较好的符合已经发表论文的试验结果。通过以上分析，本文的工作不仅可以证明本系统有较好的接收性能，而且其结果对光DPSK接收机系统的分析和设计也有一定指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

2光接收机系统概述

2.1基本光通信传输方案

2.2直接检测和相干接收机系统原理

2.3直接检测和相干检测接收性能比较

3 DPSK接收机系统结构及其数学分析

3.1 DPSK接收机系统结构

3.2信号通过系统模型的数学分析

4系统模型中噪声的数学分析

4.1非线性相位噪声

4.2 EDFA的ASE噪声

4.3光电检测时的散粒噪声

5接收机系统信号与噪声的概率密度函数及误码率推导

5.1噪声的概率密度函数推导

5.2接收信号的概率密度函数

5.3高斯近似法分析概率密度函数

6曲线仿真及结果分析

6.1高斯近似法与实际计算方法计算概率密度函数的比较

6.2光DPSK接收机系统误码率分析

7结论

参考文献