基于DSP的电光调制器最佳偏置点控制系统研究

发布时间：2017-07-17 11:27

  本文关键词：基于DSP的电光调制器最佳偏置点控制系统研究

  更多相关文章： 光强度调制 谐波分析 DSP 数字PID

【摘要】：光强度调制是实现空间光通信中光信号的远距离、不失真传输的重要组成部分。马赫-曾德尔光调制器是光强度调制系统的主要器件,但由于自身结构的特点,对其设定的偏置点会随着环境影响发生偏移,导致光信号失真。为了解决这一问题,本文主要研究了基于DSP的电光调制器最佳偏置点自动控制系统,实时对光调制器偏置点进行检测并及时的调整,避免输出的光信号发生失真。提出的控制方案是在光调制偏置电压输入端加入一个幅值为60mV,频率为1kHz微扰信号,在光调制器输出端检测微扰信号,通过DSP对反馈的微扰信号进行基2FFT谐波分析,计算其一次谐波和二次谐波幅值,将计算出的各次谐波幅值作为反馈信号送给基于DSP的数字PID控制环节进行整定,经过整定后,系统输出补偿后的偏置电压,进而对光调制器偏置点进行校正。基于以上理论,完成了光调制器最佳偏置点控制系统的开发和设计,针对提出的各项指标,完成了系统的验证测试,提升了光调制器输出光信号的消光比,稳定了传输信号的强度,达到了预期的各项指标。
【关键词】：光强度调制 谐波分析 DSP 数字PID
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN761
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-11
• 1.1 研究的目的和意义8
• 1.2 国内外发展现状8-9
• 1.2.1 国外发展现状8-9
• 1.2.2 国内发展现状9
• 1.3 主要研究内容9-11
• 第2章 光强度调制与光调制器11-20
• 2.1 调制方式分类11-13
• 2.2 电光效应13-14
• 2.3 M-Z光强度调制器介绍14-17
• 2.3.1 M-Z光强度调制器基本原理15-16
• 2.3.2 光强度调制器的选择需要考虑的参数16-17
• 2.4 M-Z光调制器最佳偏置点偏移现象17-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 最佳偏置点控制系统实现方案20-26
• 3.1 常用的光调制器偏置点控制方法20-21
• 3.1.1 直流分量分析法20
• 3.1.2 扰动信号反馈分析法20-21
• 3.2 闭环反馈控制原理21
• 3.3 基于DSP的光调制器最佳偏置点控制方案设计21-25
• 3.3.1 最佳偏置点控制系统理论分析21-24
• 3.3.2 最佳偏置点控制系统的实现原理图24-25
• 3.4 本章小结25-26
• 第4章 最佳偏置点控制系统硬件整体设计26-39
• 4.1 基于DSP的系统设计开发流程26
• 4.2 控制系统总体结构设计26-28
• 4.3 控制系统的硬件电路设计28-38
• 4.3.1 光电探测电路设计28-29
• 4.3.2 带通滤波器的设计29-30
• 4.3.3 DSP处理器硬件开发30-34
• 4.3.4 D/A转换电路34-35
• 4.3.5 微扰信号发生电路35-36
• 4.3.6 加法器电路36-37
• 4.3.7 最佳偏置点控制系统硬件实物图37-38
• 4.4 本章小结38-39
• 第5章 最佳偏置点控制系统的软件设计39-56
• 5.1 软件开发平台及设计流程39-40
• 5.2 最佳偏置点控制系统主程序运行流程40
• 5.3 基于DSP的FIR数字低通滤波器设计40-43
• 5.3.1 FIR滤波器的基本工作原理40-41
• 5.3.2 FIR数字低通滤波器的设计41-42
• 5.3.3 FIR数字低通滤波器软件实现42-43
• 5.4 基于DSP的基 2FFT谐波分析设计43-48
• 5.4.1 基 2FFT算法设计43-45
• 5.4.2 序列倒序处理45-46
• 5.4.3 DSP的基 2FFT算法软件实现46-48
• 5.5 基于DSP的数字PID控制器设计48-55
• 5.5.1 数字PID和模拟PID控制器48-49
• 5.5.2 数字PID控制器设计原理49-50
• 5.5.3 数字PID控制器的软件实现流程50-52
• 5.5.4 PID控制器的参数整定52-53
• 5.5.5 数字PID控制器的测试验证53-55
• 5.6 本章小结55-56
• 第6章 系统实验测试结果及分析56-61
• 6.1 实验系统搭建56
• 6.2 工作点锁定测试56-58
• 6.3 最佳偏置点控制系统性能测试58-60
• 6.3.1 工作在Min点的性能测试58-59
• 6.3.2 工作在+Quad点的性能测试59-60
• 6.4 本章小结60-61
• 第7章 总结与展望61-62
• 7.1 总结61
• 7.2 展望61-62
• 参考文献62-64
• 作者简介及科研成果64-65
• 致谢65

，

本文编号：553402