高速直调直检光传输系统均衡算法研究

发布时间：2017-12-24 16:00

本文关键词：高速直调直检光传输系统均衡算法研究　出处：《电子科技大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：当今,除了长距离光网络用于覆盖上千公里的骨干网传输外,短距离光网络也被广泛的应用在城域网中来实现大流量的集中接入访问。根据预测,未来几年短距离光网络中流量的增长将远远超过长距离光网络流量的增长。此外,因为短距离光网络的接入终端和用户的数量远远大于长距离光网络中的数量,所以其花费和能耗较长距离光网络大的多。如何在保证通信质量的同时降低短距离光网络的成本及功耗变成了短距离光网络是否能够实现大量商用的关键。利用信道均衡技术改善短距离光网络在成本和功耗的方面的表现无疑是一个很好的选择。本文首先对影响低成本高速光传输系统性能的因素进行了分析,发现符号间串扰(Inter-Symbol Interference,ISI)是影响系统性能的最主要因素,而造成系统内ISI的主要因素是光纤信道的色散和低成本器件的低通滤波效应。众所周知,可以在系统接收端利用均衡技术来消除系统中存在的不同符号间的串扰。本文除了对信道均衡的基本原理进行了阐述外,重点研究了发送速率为25GBauds,采用PAM4调制方式并且数模转化器有效带宽不足的低成本高速光传输系统采用常见的前馈均衡器,判决反馈均衡器,最大似然序列估计器时的性能表现。这些研究既包括了采用VPI软件加Matlab软件进行的仿真验证,也包括了利用实际器件进行的离线实验验证,为降低当前短距离高速光传输系统成本和功耗提供了一定的依据。除了对不同均衡器的算法进行了研究,本文为了达到降低Viterbi算法复杂度进而降低系统实现成本的目的还对M算法进行了研究。此外,根据奈奎斯特准则,在低成本的系统中采用的器件的带宽往往不能满足发送信号的带宽需求,所以本文还研究了发送信号带宽仅为其发送速率一半的Nyquist波形信号,大幅度降低了信号对系统带宽的需求。最后,受到Nyquist波形信号带宽要求低的启发,本文提出了一种有记忆PAM调制方法,它具有信号带宽小于信号发送速率并且信号波形实现简单的特点。通过仿真验证了有记忆PAM调制方法的正确性,并证明采用这种调制方式的系统的性能要好于采用无记忆PAM调制方式的系统的性能。通过对以上技术的研究,本文为降低采用MLSE的25GBauds的高速光传输系统的成本提供了一些有意的结论,为下一代高速光传输系统的大规模商用做出了一定贡献。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.1

【参考文献】