全光模数转换系统仿真研究

发布时间：2020-08-28 11:31

　　 模数转换系统是通信系统的重要组成部分,是将模拟信号与数字信号连接起来的桥梁。由于受到电子器件的限制,电子的模数转换系统很难跟得上高速率、高精度模数转换的要求。因此,用光学手段实现模数转换成为近年来的研究热点。目前提出的全光模数转化方法有多种,其中基于强度调制器和相位调制器的方案具有实现原理简单、所用器件成熟的优点,因此本文对采用强度调制和相位调制的全光模数转换技术开展研究,设计了两种系统并仿真实现,对系统性能进行分析。论文的主要工作如下:(1)研究了基于强度量化和移相量化的原理,比较它们各自的优势,提出了强度-相位联合量化的全光模数转换方案。该方案克服了强度量化要求电光调制曲线周期倍增的问题,解决了移相量化中每提高1bit量化精度系统的量化通道数量就要倍增的问题。通过系统仿真,实现了用50Gbit/s采样信号对2.5GHz的正弦信号进行6bit量化的全光模数转换,得到了 5.8918bit的有效量化比特率。该方法在4bit移相光量化方案基础上增加2个强度调制器,使系统的量化精度提高了2bit,并且不明显增加系统的复杂度。论文对所设计的系统性能进行了分析。(2)设计了基于级联非对称马赫曾德电光调制器的全光模数转换方案。与之前的单独强度量化或相位量化的系统相比,该方案在提高量化比特率的同时,尽可能减少了系统中器件数量。另外,解决了强度-相位联合量化中,被量化的信号电压受电光调制器半波电压的限制问题。而且,系统中采用光比较器,避免了以往电子比较器产生的噪声,使模数转换系统实现了高速采样、全光量化和全光判决。通过系统仿真,实现了用50Gbit/s采样信号对2.5GHz正弦信号的5bit量化,得到了4.9928bit的量化精度,并对该方案进行了误差性能分析。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN792

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本文编号：2807529