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新型调制格式信号的产生与相位再生的研究

作 者: 闵红
导 师: 张新亮
学 校: 华中科技大学
专 业: 光学工程
关键词: 新型调制格式 光谱 正交幅度调制格式 差分相移键控信号的再生 相敏放大器
分类号: TN929.11
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 39次
引 用: 0次
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内容摘要


随着人们通信业务的增长,下一代光纤通信系统需要提供更大的容量和更可靠的传输性能。在日趋成熟的波分复用(WDM)系统中,采用新型调制格式是提高通信容量和改善系统传输性能的重要手段。本论文在华为技术有限公司基金项目——高速DWDM系统全光中继技术研究的资助下,对现有调制格式的频域性质和频域的处理、新型调制格式的产生、相位格式信号的再生技术以及研究进展进行了研究,主要内容及研究成果如下:(1)在广泛阅读国内外文献的基础上,阐述了新型调制格式的研究意义、现有主要调制格式的分类以及各种调制格式类型的特点;综述了相位调制格式的光信号再生技术的研究概况,比较了各种再生技术的特点。(2)分析了光信号光谱的形成原理。首先研究了周期的数字序列频谱中基频的特性,并将光信号的频谱表达式分为模拟部分与数字部分,推导了不同调制格式的随机信号的频谱表达式和光谱形状,比较了幅度调制格式与相位调制格式信号的功率谱利用率;推导了OOK和MPSK格式信号的伪随机序列形成的光谱表达式和光谱形状;分析了决定信号频谱中线状谱的密度和线状谱高度的因素,并对光谱所反映的信号特性进行了探讨。(3)针对课题组提出的基于不同滤波器实现码型转换功能的方案,建立了滤波器直接进行光信号处理的理论分析模型。分析了利用滤波器对数字序列谱中基频的变换,将信号的滤波变换分为模拟脉冲波形的变换与数字序列的变换,并对各种码型变换过程的光谱变换过程进行了分析和讨论。利用VPI软件,就光纤中常见的衰减、色散以及SPM效应对光谱的影响进行了仿真和分析。(4)提出了利用两个并联PM以及MZM与PM级联结构产生16-QAM和64-QAM的方案,进行了方案论证;使用VPI软件进行了模拟仿真,对理论结果进行了分析。(5)利用Matlab模拟,对简并四波混频(FWM)效应产生的PSA的特性进行了研究;利用高非线性光纤(HNLF)中产生的PSA对DPSK信号的再生特性进行了模拟研究。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-21
  1.1 引言  9-10
  1.2 光通信系统中的调制格式  10-12
  1.3 相位调制格式光信号再生国内外研究现状和发展趋势  12-20
  1.4 本论文的工作  20-21
2 光谱的形成  21-42
  2.1 信号光谱的研究意义  21-23
  2.2 数字序列信号的频谱  23-25
  2.3 光谱形成的理论研究  25-29
  2.4 随机序列信号光谱  29-35
  2.5 伪随机序列信号光谱的形成  35-38
  2.6 数字部分线状谱的密度  38-39
  2.7 数字部分线状谱的高度  39-41
  2.8 本章小结  41-42
3 光谱的处理  42-59
  3.1 数字信号频域的处理  42-44
  3.2 信号光谱处理的理论研究  44-45
  3.3 信号脉冲波形的变换  45-49
  3.4 数字信息的变换处理  49-55
  3.5 光纤中常见效应的频谱变换  55-58
  3.6 本章小结  58-59
4 QAM 格式调制方案研究  59-68
  4.1 研究背景  59
  4.2 现有的QAM 调制技术方案  59-61
  4.3 两个并联PM 产生星型16-QAM  61-63
  4.4 MZM 与PM 级联产生16-QAM  63-64
  4.5 两个并联PM 产生星型64-QAM  64-66
  4.6 MZM 与PM 级联产生64-QAM  66-67
  4.7 本章小结  67-68
5 基于PSA 效应的相位信号再生  68-83
  5.1 相敏放大(PSA)效应  68-76
  5.2 PSA 特性的研究  76-78
  5.3 基于PSA 效应的 DPSK 信号再生  78-81
  5.4 本章小结  81-83
6 总结  83-85
致谢  85-87
参考文献  87-93

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信 > 光纤通信
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