光通信系統中的數字信號論文

　　一、數字信號處理算法在相干光通信系統中的應用

　　1光纖模型

　　對于一些較為復雜的矢量信息的調制，光通信系統當中則一般都是用IQ調制器進(jìn)行；光纖模型是為了將通信相干系統內處理數字信號進(jìn)行提高，因此必須要具體研究整個(gè)系統內信號進(jìn)行光纖傳輸的現象，而該現象則需要從物理以及數學(xué)的模型當中入手，對對應的補償或均衡技術(shù)進(jìn)行研究過(guò)程中將數字信號處理技術(shù)的作用發(fā)揮出來(lái)，使得光信號變換成為電磁波的形式，具體的解是在麥克斯韋方程組導出的波動(dòng)方程中進(jìn)行的，表達式是：其中X是信號偏振方向的單位向量，是初始振幅的傅立葉表示，是常數，最終將光信號基態(tài)模式分布成F（x，y）看成是近似高斯函數。另外在研究接收端過(guò)程中，一般都是將光相干接收機作為主要組成進(jìn)行研究，其能夠對接收機進(jìn)行直接測探，讓所檢測的信號強度信息得以增強，同時(shí)還能夠將強度調制信號進(jìn)行光電轉換前對其進(jìn)行除匹配濾波之外的處理。

　　2信號處理

　　研究相干光通信系統內處理數字信號的技術(shù)主要是：光纖信道是信號進(jìn)行傳輸的通道，而其中所出現的不同形式的失真或者損傷就會(huì )在結合過(guò)程中出現線(xiàn)性或者非線(xiàn)性的失真。而線(xiàn)性失真的補償是不存在因果關(guān)系，即無(wú)需顧慮其順序問(wèn)題，不過(guò)需要在具體算法當中遵循以下原則：分離所需估計的線(xiàn)性失真為單獨形式的變量，并補償態(tài)應該優(yōu)先估計，對于算法較為簡(jiǎn)單的變量，然后再補償隨機變量，最后才是對所有變量進(jìn)行完整補償。算法流程：每個(gè)方框所代表的都是相干接收機內的數字信號處理系統的子系統，且子系統之間所可能出現的反饋線(xiàn)路的具體圖表也要進(jìn)行表示，在預處理算法的研究中，它是指在進(jìn)行實(shí)質(zhì)的信道均衡、載波恢復之前，對采樣后的信號進(jìn)行一定程度的預先處理，為形成數字信號處理算法做出充分的準備。

　　3信號補償

　　使用數字信號處理算法之后，相干光通信系統對信號補償是在接收端，具體使用過(guò)程當中則會(huì )根據情況的不同來(lái)使用不同形式的數字信號處理子系統。去偏移系統可以針對偏振之間的采樣時(shí)刻偏移進(jìn)行補償。正交化系統可以補償因調制器和混頻器缺陷造成的欠正交狀況。歸一化系統能夠將信號具備單位的能力和幅度，進(jìn)而使得信號發(fā)生色度色散后可利用靜態(tài)信道的均衡系統對其進(jìn)行補償。即使出現不當采樣而導致誤差出現時(shí)，也能夠使用采樣時(shí)鐘來(lái)對系統進(jìn)行相關(guān)補償。即自適應的信道均衡系統能夠對于偏振所出現的相關(guān)損傷進(jìn)行補償，載波相位回復系統是估計載波相位的噪聲，進(jìn)而對所出現的失真進(jìn)行補償。載波頻率恢復系統則是對發(fā)送端和接收端之間載波所出現的頻率偏移進(jìn)行補償和估計。對于光線(xiàn)非線(xiàn)性造成的信號損傷可以借助非線(xiàn)性補償系統進(jìn)行補償。

　　4相關(guān)耦合

　　在應用數字信號處理算法過(guò)程當中，先在接收端破和所輸入的光信號和本振光，進(jìn)而根據上述的數字信號處理技術(shù)子系統來(lái)對所耦合的光信號進(jìn)行模數轉化、去偏移以及正交化恢復等處理，然后根據實(shí)際的應用環(huán)境來(lái)選擇具體形式的反饋和補償。即相干光通信系統中有了數字信號處理算法的應用將會(huì )對其色散、偏振等造成的信號失真有了非常有效的補償，進(jìn)而更好的促進(jìn)了相干光通信系統的發(fā)展。

　　二、小結

　　數字信號處理算法在相干光通信系統中的應用能夠將各種形式損耗帶來(lái)補償，進(jìn)而使得相干光通信的質(zhì)量得到質(zhì)的提升。光纖通信技術(shù)不斷發(fā)展，如何將數字信號處理算法的復雜程度降低，進(jìn)而使得補償的范圍和性能得到增強是當前該領(lǐng)域研究的主要內容。

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