低成本高速率NG-PON系统中的高效新型均衡算法研究
发布时间：2021-11-03 20:02
无源光网络（Passive Optical Network,PON）作为一种终端接入技术,是低成本解决宽带光接入问题的最佳方案之一。然而,目前已经大量铺设的PON系统由于其上下行接入带宽较低,难以满足宽带业务长期发展需求。在此背景下,下一代PON（Next Generation Passive Optical Network,NG-PON）系统需要在功能和性能等方面得到进一步升级。近年来,基于低成本光电器件的高速率NG-PON系统是当前国内外学术界和工业界关注的重点。在这些系统中,光电器件带宽限制及光纤累积色散产生的码间串扰将严重影响系统性能,进而影响了PON系统的接入能力。为此,如何提升低成本、高速率NG-PON系统的性能也成为了当前NG-PON研究的热点之一。在众多方案中,基于数字信号处理的均衡方案以补偿码间串扰的影响被认为是解决上述问题的有效措施之一。为此,本文主要研究了低成本、高速率NG-PON系统中的新型高效均衡方案。首先,本论文对低成本高速率NG-PON系统的特性进行了分析和系统建模;在此基础上,提出了基于特征构建以及特征工程方案的改进型机器学习均衡算法;然后,对提出的新型...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速率低成本NG-PON系统的实验平台
杭州电子科技大学硕士学位论文 据来模拟。在均衡操作之后，将失真的数据信号解码为 NRZ 或 PAM-4。最后，通过上述 DSP处理，进行 BER 计算以评估所研究均衡器的性能。此外，在该实验中，均衡是在下采样之后实现的，该下采样每位只需要一个采样就可以实现信号均衡。因此，实际上，只要使用 CDR查找最佳采样时间，25GS/s 的采样率就足以实现信号均衡。 2.4.2 带限的单波长 25-Gb/s NRZ 系统实验结果及分析 为了证明所提出基于特征构建优化的 SVM 方案在低成本高速率 NG-PON 系统中的性能，本小节给出了该算法在每波长 25-Gb/s NRZ 系统中的实验结果。为了演示本方案的线性可分性，给出了 NRZ 信号的数据样本在几何空间中分布，如图 2.8 所示。
杭州电子科技大学硕士学位论文18(b)20kmw/oEq.w/ourschemew/DFEw/FFEw/oEq.w/ourschemew/DFEw/FFE(a)BtB图2.9不同均衡方案的以及未均衡信号在(a)BtB情况；(b)20km传输情况下的眼图为了突出本方案的有效性，本章采用传统FFE和DFE均衡器进行了性能对比。在图2.9(a)和图2.9(b)中分别展示了在背对背（backtoback,BtB）和20km传输情况下在未均衡以及不同的均衡方案下得到的眼图。在该项测试中，所有均衡方案的训练开支均设置为一致（500训练序列长度，11滤波器抽头数）。在本节其他测试中，如无特别说明则均为该配置。可以看出，本方案获得的眼图具有特殊的形状，这是由于SVM的特殊优化目标所致，描述为：wxb1(2.35)该式可以说明任意训练数据到最优超平面的距离都大于等于1。因此，本方案可以在任何采样时间保持较大的噪声裕度。与普通的DFE和FFE相比，此功能使该方案能够更好地抵抗模数转换器（AnalogtoDigitalConverter,ADC）的定时偏移。图2.10BER与(a)定时偏移关系曲线图；(b)ADC分辨率关系曲线图图2.10为时钟恢复模块的定时抖动引起的时序误差对接收灵敏度的影响。DSO的采样数据从80-GSa/s上采样到800-GSa/s，即每比特数据被32倍上采样以实现32种不同的定时偏移。由于25Gb/sNRZ和50Gb/sPAM4信号所对应的波特率均为25GBaud/s，因此两种调制格式下的相邻采样点之间的时序偏移均为1.25ps。在下采样处理期间，将服从高斯分布的随机
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卷积神经网络的人体行为识别方法[J]. 陈华华,查永亮. 杭州电子科技大学学报(自然科学版). 2019(06)
[2]基于卷积神经网络的自动行驶小车研究与设计[J]. 钟皇平,王丽君,俞超. 杭州电子科技大学学报(自然科学版). 2018(06)
硕士论文
[1]基于支持向量机与神经网络的文本分类算法研究[D]. 朱文峰.南京邮电大学 2019
[2]基于支持向量机和深度学习的车牌识别技术研究[D]. 阳光.成都理工大学 2019
[3]基于光滑非凸损失的鲁棒支持向量机及其稀疏算法[D]. 安亚利.西安电子科技大学 2019
本文编号：3474265
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速率低成本NG-PON系统的实验平台
杭州电子科技大学硕士学位论文 据来模拟。在均衡操作之后，将失真的数据信号解码为 NRZ 或 PAM-4。最后，通过上述 DSP处理，进行 BER 计算以评估所研究均衡器的性能。此外，在该实验中，均衡是在下采样之后实现的，该下采样每位只需要一个采样就可以实现信号均衡。因此，实际上，只要使用 CDR查找最佳采样时间，25GS/s 的采样率就足以实现信号均衡。 2.4.2 带限的单波长 25-Gb/s NRZ 系统实验结果及分析 为了证明所提出基于特征构建优化的 SVM 方案在低成本高速率 NG-PON 系统中的性能，本小节给出了该算法在每波长 25-Gb/s NRZ 系统中的实验结果。为了演示本方案的线性可分性，给出了 NRZ 信号的数据样本在几何空间中分布，如图 2.8 所示。
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卷积神经网络的人体行为识别方法[J]. 陈华华,查永亮. 杭州电子科技大学学报(自然科学版). 2019(06)
[2]基于卷积神经网络的自动行驶小车研究与设计[J]. 钟皇平,王丽君,俞超. 杭州电子科技大学学报(自然科学版). 2018(06)
硕士论文
[1]基于支持向量机与神经网络的文本分类算法研究[D]. 朱文峰.南京邮电大学 2019
[2]基于支持向量机和深度学习的车牌识别技术研究[D]. 阳光.成都理工大学 2019
[3]基于光滑非凸损失的鲁棒支持向量机及其稀疏算法[D]. 安亚利.西安电子科技大学 2019
本文编号：3474265
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