高速PDM-SCFDE相干光系統(tǒng)中信道估計與同步技術(shù)的研究.pdf

1、隨著高速率高質(zhì)量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的普及，對接入網(wǎng)和骨干傳輸網(wǎng)的帶寬要求越來越高。單波長100Gb/s的速率將逐步成為大容量光通信的主流數(shù)據(jù)傳輸速率，而色散將成為影響傳輸質(zhì)量的一個重要因素。對于未來大容量長距離光傳輸網(wǎng)絡(luò)，單載波頻域均衡(Single-Carrier Frequency Domain Equalization，SCFDE)技術(shù)結(jié)合偏振復(fù)用(Polarization-Division Multiplexing，PDM)相干光通信系統(tǒng)

2、是一種有效的解決方案。SCFDE技術(shù)不僅具有與正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)相似的性能和復(fù)雜度，并且避免了OFDM技術(shù)中的高峰均功率比(Peak-to-Average Power，PAPR)和對相位噪聲、頻偏敏感等問題。主要完成了以下工作:
　　1.提出了針對PDM-SCFDE系統(tǒng)的基于頻域正交序列信道估計算法。這對序列在不同頻點為零而構(gòu)成的正交性

3、，使得該信道估計算法僅需要一個訓(xùn)練序列塊即可準(zhǔn)確地獲得PDM信道狀態(tài)信息，有效傳輸帶寬由此得到了提高。并且通過所搭建的100-Gb/s PDM-SCFDE相干光通信仿真系統(tǒng)對提出的信道估計算法與傳統(tǒng)的基于訓(xùn)練序列信道估計算法進行了比較，本文提出的算法能獲得較好的信道估計性能。尤其在低光信噪比情況下也具有明顯優(yōu)勢。
　　2.對比研究了四種傳統(tǒng)的基于訓(xùn)練序列定時同步算法在光纖信道中的性能，發(fā)現(xiàn)這些算法估計的同步位置均會偏移實際的定時同

4、步點，并受色散的影響很大。針對以上問題，本文提出了基于頻域正交序列的新定時同步算法，在接收端采用本地互相關(guān)法來實現(xiàn)定時同步。該算法可獲得精確的的定時同步點，而所使用的頻域正交序列還可用于信道估計，減少了系統(tǒng)的訓(xùn)練序列開銷。并通過仿真系統(tǒng)驗證了其有效性。
　　3.分析了定時同步誤差對基于訓(xùn)練序列信道估計性能的影響，并提出了一種聯(lián)合定時同步與信道估計方法。該方法是基于已提出的定時同步算法和信道估計算法，僅需要一個訓(xùn)練序列塊就可以實現(xiàn)系