基于光频率梳的超信道中SPM补偿技术研究

发布时间：2019-04-24 15:39

【摘要】：在当前通信系统中,由于社会信息数据量的急剧上升,以及通信技术的发展,单信道的传输速率已经达到100Gbit/s。而由于电子器件的瓶颈存在,更高速率的单信道比如Tbit/s及以上就需要用到基于平行复用的超信道传输技术。迄今为止,研究者们已经提出了许多传输方案和调制方式来实现超信道,例如全光正交频分复用(AO-OFDM)、奈奎斯特波分复用(N-WDM)等结构的超信道。但是由于光纤传输信道的非线性效应,在高入纤光功率情况下会给系统的性能带来严重的影响。针对以上问题,在深入了解CO-OFDM关键技术的基础上,对基于光频率梳的多子带超信道的结构设计以及相应的非线性补偿进行了研究。主要的研究内容如下:(1)本文在总结了传统光正交频分复用(O-OFDM)通信系统技术发展的基础上并且介绍了当前光通信系统的发展趋势,超高速长距离的光传输信道,比如Tb/s多子带的超信道。(2)阐述了CO-OFDM系统的原理和技术,并通过虚拟光学仪器(VPI)和矩阵实验室(MATLAB)联合仿真平台搭建了CO-OFDM系统。然后对VPI系统中使用的一些模块的数学模型进行介绍。(3)通过联合仿真平台搭建了基于光频率梳的多子带CO-OFDM系统,使得在光纤中传输的信号速率达到1Tb/s以上。首先是阐述了光频率梳的产生的方法,然后使用这个频率梳作为载波源和本振光(LO)来构成多子带CO-OFDM系统。仿真系统中,最后实现了32×40Gb/s相干光OFDM系统,传输速率达1Tb/s以上。(4)介绍了CO-OFDM系统中常用的以降低峰均比(PAPR)来降低非线性影响的方法。首先介绍了系统常用的削波的方法。然后介绍了在研究多子带超信道中,使用奇偶频带分别调制的方法来去信息的相关性,以此降低PAPR和非线性效应。(5)介绍了本论文中的超信道光传输系统的设计方案,详细说明和分析提出自相位调制效应(SPM)补偿方法,并对仿真结果进行了分析讨论。首先使用联合仿真平台分别搭建出了单带接收和4子带接收的CO-OFDM超信道通信系统,然后分别对两个系统进行了SPM补偿,最后通过分析得出的仿真结果来讨论补偿技术的可行性。仿真结果证明了提出的SPM补偿技术可以在多子带超信道中使用,而且基本能够达到单带系统中补偿的效果。
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【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.1

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