模式复用系统的均衡技术研究

发布时间：2017-07-05 21:11

  本文关键词：模式复用系统的均衡技术研究

  更多相关文章： 模式复用 模式串扰 少模光纤 变步长CMA

【摘要】：近年来,在人们对信息数据快速增长需求的推动下,光纤通信的各种新型技术应运而生。基于光通信系统现有基础设施,如何降低投入成本,尽可能提高光纤通信系统的传输容量是光通信领域的重点研究课题。基于相干探测的模式复用(MDM)技术能够很好的解决这个难题,光通信传输技术有望开启新的篇章。少模光纤支持传输的模式数量相对较少,有效的降低了模式串扰的影响,可以更好的利用相互正交的模式信道进行传输。因此,采用少模光纤进行传输的模式复用系统能够有效地提升光传输容量并且抑制非线性效应的干扰。然而各模式信号在少模光纤链路中传输时,会受到不同模式间耦合、同一模式不同符号间串扰的影响,要保证MDM系统可靠传输,需要在接收端对信号进行MIMO均衡处理。本文主要研究工作包括：(1)分析了模式色散及模式耦合对传输信号的影响,基于少模光纤模式色散、模式耦合、光纤衰减等线性损伤给出了少模光纤传输链路的理论模型。(2)对单信道自适应均衡算法CMA做了理论推导,借助MATLAB软件仿真分析了迭代步长、滤波器长度对算法收敛性、估计误差的影响,针对CMA算法无法同时兼顾收敛性与估计误差这一问题,提出了步长可变的CMA算法,通过软件仿真对比了两种算法的均衡效果,然后,将单信道自适应均衡算法进行扩展得到MIMO均衡器的结构模型与计算公式。(3)基于少模光纤的链路模型在OPTISYSTEM平台搭建了2×2相干检测MDM仿真系统。经过仿真得出结论,MIMO均衡算法能对串扰模式信号进行恢复,有效改善传输信号的质量,随着耦合强度的增加,均衡效果有所减弱;MIMO均衡器采用扩展的步长可变CMA算法比采用CMA算法能获得更低的系统误码率。
【关键词】：模式复用 模式串扰 少模光纤 变步长CMA
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.11
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-16
• 1.1 引言11
• 1.2 MDM均衡技术研究背景和意义11-13
• 1.3 国内外研究现状13-14
• 1.4 论文主要章节安排14-16
• 2 少模光纤模式复用系统16-32
• 2.1 少模光纤简介16-17
• 2.2 少模光纤的模式理论17-21
• 2.2.1 模式概念17-18
• 2.2.2 线偏振模18-20
• 2.2.3 阶跃型少模光纤传输的模式20-21
• 2.3 模式激励技术21-23
• 2.4 模式复用-解复用器23-25
• 2.5 少模光纤的传输特性25-28
• 2.5.1 模式耦合25-27
• 2.5.2 模式色散27-28
• 2.6 MDM系统传输链路模型28-32
• 3 MIMO均衡技术研究32-49
• 3.1 自适应信道估计32-35
• 3.1.1 信道估计概述32-33
• 3.1.2 自适应最小均方算法33-35
• 3.2 盲均衡算法35-37
• 3.2.1 Bussgang盲均衡技术35-36
• 3.2.2 Godard算法36-37
• 3.3 恒模算法及其改进37-45
• 3.3.1 横模算法37-38
• 3.3.2 CMA算法仿真38-43
• 3.3.3 步长可变CMA算法43-45
• 3.4 MIMO系统均衡45-49
• 3.4.1 光MIMO与无线MIMO系统对比45-47
• 3.4.2 MDM系统均衡器47-49
• 4 MDM传输系统的建模与仿真49-60
• 4.1 OptiSystem简介49-51
• 4.2 MDM系统传输链路的仿真模型51-52
• 4.3 MDM系统相干检测DSP技术52-53
• 4.4 QPSK相干检测MDM系统仿真分析53-60
• 5 总结与展望60-62
• 5.1 论文总结60-61
• 5.2 未来工作展望61-62
• 参考文献62-66
• 作者简历66-68
• 学位论文数据集68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈育平;中国数字用户环路复用系统的应用与市场[J];世界电信;1994年06期

2 王竞;李道本;;时频二维重叠复用系统[J];电子与信息学报;2008年05期

3 ;超短波调频发射机复用系统[J];广播与电视技术;1974年02期

4 汪士宽;;序列在遥测复用系统中的应用[J];遥测技术;1980年03期

5 王浩;孙艳华;李道本;;时间频率二维重叠复用系统及其快速检测算法[J];北京工业大学学报;2011年01期

6 易涛;张家森;龚旗煌;;亚波长选择性的全息移位复用系统[J];量子电子学报;2007年01期

7 吴红艳;肖倩;吴媛;卞庞;;基于载波调制的光纤振动传感复用系统[J];光学仪器;2014年01期

8 王铁城;刘铁根;万木森;兰寿峰;姚晓天;;偏振复用系统中解复用端的偏振控制算法[J];光学与光电技术;2008年06期

9 王浩;孙艳华;李道本;;时频混合重叠复用系统的快速检测算法[J];电子科技大学学报;2010年04期

10 张小平;;内蒙古地球站数字编码、复用系统升级改造综述[J];有线电视技术;2013年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 徐权辉;模式复用系统的均衡技术研究[D];北京交通大学;2016年

2 蔡璐;少模模式复用系统与模式耦合效应的研究[D];北京邮电大学;2014年

3 刘景利;MIMO空间复用系统若干关键技术研究[D];北京交通大学;2009年

4 田坤;基于FPGA的双路视频复用系统的设计与实现[D];电子科技大学;2007年

5 侯建华;过饱和正交复用系统：传统正交复用的有效扩展[D];大连理工大学;2014年

，

本文编号：523600