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近几年来,随着光纤通信系统的传输速率不断提升,光纤传输系统中的各种传输损伤对系统性能的限制作用也更加明显。传统的解决办法是采用光器件进行传输损伤补偿,但是成本高昂,而且易受外部环境干扰。随着半导体技术的高速发展,硅芯片的处理速度有了极大的提升,因而将数字信号处理技术应用于光纤通信系统中进行损伤补偿成为一个新的研究热点,主要研究的技术有直接检测系统中的电均衡技术、相干检测系统中的数字信号处理技术、以及光正交频分复用(OFDM)系统中的数字信号处理技术。本文的研究内容集中于直接检测系统中的电均衡技术。
直接检测系统是目前最常见,最简单的传输系统。直接检测系统中的电均衡技术,其方法是对信号直接光电检测后,采用一个基于数字信号处理的均衡器或者基于延迟滤波器的均衡器来补偿信道传输带来的损伤。本论文着重研究在不同调制格式下,针对不同传输损伤的电均衡技术,同时还研究了多进制调制格式,多片差分相移键控(Multichip-DPSK)检测等较复杂情况下的均衡方案。
本文的主要内容如下:
实现了各种均衡器的算法,包括用于DFE的LMS算法,用于MLSE均衡器的Viterbi算法以及联合Viterbi算法。
在10Gbit/s直接检测系统中,研究了不同调制格式下,针对不同传输损伤的电均衡技术,引入了联合均衡的概念。
在40Gbit/s直接检测系统中,研究了多进制调制格式DQPSK下,针对不同传输损伤的电均衡技术,特别是运用了数字信号处理里面的多入多出(MIMO)DFE进行均衡,得到了很好的效果。
研究了多片差分相移键控(Multichip-DPSK)检测技术下的电均衡技术,着重讨论了运用多入单出(MISO)DFE在该检测技术下的均衡效果,以及chip数目的变化,单PD检测对均衡效果的影响。