基于7.5GHz带宽电光调制器的超奈奎斯特带宽信号恢复技术研究
发布时间：2020-11-14 16:23
以7.5GHz信道带宽为主体的光互联网络构成了我国核心骨干网的基础。然而,随着人们生活水平的不断提升,对更高网络带宽的需求也开始显现,25Gbps的链路带宽已经成为下一代骨干网规划的核心指标之一。在此背景下,基于现有网络基础设施,研究基于超奈奎斯特带宽信号调制与恢复技术,对于提升网络带宽、降低网络更新的硬件成本有着十分重要的意义。论文以7.5GHz带宽电光传输链路为研究背景,通过调研7.5GHz带宽光纤链路中各器件的实际参数,搭建了基于7.5GHz带宽电光传输的仿真平台,并通过对系统施加激励观察接收端响应,定量分析超奎斯特带宽信号传输过程中接收端的信号失真特性。在此基础上,论文以降低信号恢复技术的算法复杂度为目标,提出了基于频域滤波与简化最大似然估计相结合的信号恢复方案。方案通过4阶贝塞尔模拟滤波器进行初步滤波,以最小均方差算法进行信道估计,并通过加入先验信息、弱化维特比条件,替换核心运算等方法对最大似然估计进行简化。仿真结果显示算法在PRBS 15测试向量下以通用的7.5GHz带宽电光强度调制器按误码率低于10~(-5)为指标,最大可调制41Gbit/s的数据信号,调制效率可达5.47bit/s/Hz;在10~(-4)误码率50千米光纤条件下,信噪比可低至3.2dB。最大似然估计算法复杂度从指数级降为常数级。实验表明论文所提出的方案对于7.5GHz带宽电光调制器调制的超奈奎斯特带宽信号恢复能力达到需求的目标。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN761;TN929.1
【部分图文】：
则接收端也能无失真地恢复原始信息。特准则认为，在带限信道条件下，数据传输如果以不引起码间统传输数据的极限码元速率为信道带宽的两倍。超过该极限值，造成系统误码性能下降。这一无码间串扰的最大速率称为奈的带宽称之为奈奎斯特带宽。奈奎斯特准则以辛克脉冲进行调。sin( / )( )/Tt Tg tt T 特传输利用 gT(t)进行脉冲成型，脉冲周期为 T。当发送数据为彼此正交的方式，经过带宽为 1/2T 的理想低通滤波器,则码元在信号彼此不发生串扰。为逻辑传输值，an∈{0,1}发送波形为 s(t)，则有(2-2)。如图 2-列在采样点位置无码间串扰。( ) ( )Nn Tn Ms t a g t nT
图 2-2 FTN 传输系统时间序列波形图[29]Fig. 2-2 Time domain waveform meeting FTN transmission[29] Mazo 极限提供了一种思路，提高系统的传输速率在不改变欧系统的误码性能不变。而 Mazo 极限都不考虑系统量化采样的无限精度的量化器欧式距离降低时，相同情况经过有限精度量式距离并不一定会发生变化。例如电压归一化时，当量化比特为 8 个类型，最大欧式距离上限为 0.125，根据抽屉原理，当串扰离小于 0.125 时，必然存在两个序列的电压划归为同一电压，所在实际工程应用中存在缺陷。白噪声信道的香农定理概述斯特准则与 Mazo 极限都是从数据相关噪声维度下进行描述的信号的传输速率不仅与带宽有关，还与信噪比有关。假定信道带宽为 ，信噪比为 ，则依据香农定理有：
第三章 基于 7.5GHz 带宽电光传输系统的建了研究 7.5GHz 带宽电光传输中超奈奎斯特信号的失真特性，首先需真环境的搭建，确立链路光信道、电信道的基本框架与测试方案，道器件进行参数调研和建模。最后对系统施加测试激励，观察信号端的统计学特性，进行信道估计。.5GHz 带宽电光传输系统框架调研 7.5GHz 带宽电光传输链路的基础上，需要进行电光链路框架的认传输速率为 25Gbit/s。系统精度为 64sample/bit。系统温度 25℃。 3-1 显示当前系统链路。系统红色传输线连接的是逻辑信号，蓝色是电学信号，绿色连接线连接的是光学信号。系统以随机数生成器信源，经过不归零码电信道调制，MZM 电光调制，光纤信道，光电二放大器光解调，电信道均衡，探测输出数据的误码率。
【参考文献】
本文编号：2883682
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN761;TN929.1
【部分图文】：
则接收端也能无失真地恢复原始信息。特准则认为，在带限信道条件下，数据传输如果以不引起码间统传输数据的极限码元速率为信道带宽的两倍。超过该极限值，造成系统误码性能下降。这一无码间串扰的最大速率称为奈的带宽称之为奈奎斯特带宽。奈奎斯特准则以辛克脉冲进行调。sin( / )( )/Tt Tg tt T 特传输利用 gT(t)进行脉冲成型，脉冲周期为 T。当发送数据为彼此正交的方式，经过带宽为 1/2T 的理想低通滤波器,则码元在信号彼此不发生串扰。为逻辑传输值，an∈{0,1}发送波形为 s(t)，则有(2-2)。如图 2-列在采样点位置无码间串扰。( ) ( )Nn Tn Ms t a g t nT
图 2-2 FTN 传输系统时间序列波形图[29]Fig. 2-2 Time domain waveform meeting FTN transmission[29] Mazo 极限提供了一种思路，提高系统的传输速率在不改变欧系统的误码性能不变。而 Mazo 极限都不考虑系统量化采样的无限精度的量化器欧式距离降低时，相同情况经过有限精度量式距离并不一定会发生变化。例如电压归一化时，当量化比特为 8 个类型，最大欧式距离上限为 0.125，根据抽屉原理，当串扰离小于 0.125 时，必然存在两个序列的电压划归为同一电压，所在实际工程应用中存在缺陷。白噪声信道的香农定理概述斯特准则与 Mazo 极限都是从数据相关噪声维度下进行描述的信号的传输速率不仅与带宽有关，还与信噪比有关。假定信道带宽为 ，信噪比为 ，则依据香农定理有：
第三章 基于 7.5GHz 带宽电光传输系统的建了研究 7.5GHz 带宽电光传输中超奈奎斯特信号的失真特性，首先需真环境的搭建，确立链路光信道、电信道的基本框架与测试方案，道器件进行参数调研和建模。最后对系统施加测试激励，观察信号端的统计学特性，进行信道估计。.5GHz 带宽电光传输系统框架调研 7.5GHz 带宽电光传输链路的基础上，需要进行电光链路框架的认传输速率为 25Gbit/s。系统精度为 64sample/bit。系统温度 25℃。 3-1 显示当前系统链路。系统红色传输线连接的是逻辑信号，蓝色是电学信号，绿色连接线连接的是光学信号。系统以随机数生成器信源，经过不归零码电信道调制，MZM 电光调制，光纤信道，光电二放大器光解调，电信道均衡，探测输出数据的误码率。
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
1 苗汇静;谭博学;徐秀美;;8阶贝塞尔低通滤波器精确设计及应用[J];电子技术应用;2012年07期
本文编号：2883682
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