前向纠错技术在高速光纤通信中对改善信号传输性能的研究

摘要

本论文研究高速光纤通信系统中信号传输受偏振模色散(PMD)限制的情况下，由于PMD导致脉冲展宽，引起码间干扰，将严重影响信号的传输性能。通过使用前向纠错技术(FEC)来进行信道编码，在接收端译码，用适量的冗余比特来达到纠一定数目错误的目的，提高了信号的传输性能。并将FEC技术与单信道PMD补偿技术相结合，进行了数值模拟，和图形仿真，得到了很好的接收效果。另外对一些码型(如占空比为50％的)归零码(RZ)、载波抑制归零码(CSRZ)和不归零码(NRZ)分别进行了比较，获得了较好的方案。本论文的主要工作如下：简明扼要的介绍了FEC技术的背景和各种编码技术的基本概念，详细说明了RS码的背景及算法。 回顾和总结了偏振模色散的基本概念、数值计算模型、统计分布情况和补偿方案。 在高速光纤通信系统受PMD限制的信道中传输信号时，观察加入FEC技术前后接收端接收到信号的变化，对信道的传输情况进行了仿真，讨论了FEC技术对于提高信号传输有效性的实际效果。通过作图比较了FEC技术对减小信号传输误码率的效果。 对占空比为50％的归零码(RZ)、载波抑制归零码(CSRZ)和不归零码(NRZ)的单信道PMD补偿情况进行了数值模拟，并通过眼图，DGD分别图对补偿效果进行了讨论。 将FEC技术和补偿技术相结合，通过将DGD与Q值曲线进行比对，讨论了FEC与补偿结合对于提高信道容限的作用，即验证了两种技术相结合对于提高信号传输性能的影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1光纤通信系统发展概况

1.2前向纠错技术的研究状况

1.3偏振模色散的研究进展

1.4本论文的结构安排

参考文献

第二章光纤通信里的编码技术

2.1光纤通信系统中常用的FEC编码类型

2.1.1汉明码

2.1.2BCH码

2.1.3RS码

2.1.4卷积码

2.1.5Turbo码

2.1.6低密度奇偶校验码

2.1.7乘积码

2.1.8级联码

2.2 FEC在光纤通信系统中的实现方式

2.2.1带外FEC

2.2.2带内FEC

2.3 RS码的原理

2.3.1 RS码的编码原理

2.3.2 RS码的译码原理

2.4 RS码的纠错性能

2.4.1 RS码的理论纠错能力

2.4.2不同开销的RS码的纠错性能比较

2.5本章小结

参考文献

第三章偏振模色散的基本理论

3.1偏振模色散的基本概念

3.1.1偏振模色散产生机理

3.1.2PMD主态模型

3.1.3高阶PMD理论模型

3.2 PMD矢量级联规则

3.3偏振模色散的统计分布特性

3.4 PMD补偿系统介绍

3.5单偏振态取样方式研究

3.5.1偏振度的基本概念

3.5.2偏振度与PMD的关系

3.6偏振控制器的基本理论

3.6本章小结

参考文献

第四章FEC对于改善信号传输性能的研究

4.1FEC编码的各种码型产生原理

4.2不同调制格式的FEC性能

4.3FEC与补偿技术结合

4.4本章小结

参考文献

攻读硕士期间发表的论文情况

致谢