年第期
2015 3光通信研究
总第期
: 光通信系统与网络技术
基于偏分复用技术的系统模型分析
冷丹,郝耀鸿,徐智勇
解放军特种作战学院,广州;解放军理工大学,南京
摘要:相干光正交频分复用系统具有高效的数字信号处理能力,是未来高速光传输实现的备选方案。
文章对基于偏分复用技术的系统的传输机理及数学模型进行了分析在此基础上对系
统联合信号均衡算法进行了讨论,并通过数值仿真加以验证。结果表明,系统采用联合信号均衡可有效抑
制带来的噪声影响,实现偏振信号的不敏感接收。在不需偏振控制器的条件下,通过单模光纤传输后,
系统值较系统降低了。
关键词:
相干光通信;正交频分复用;偏分复用;偏振模色散
中图分类号:文献标志码:文章编号:
在发送端,两路二进制信号经 正交幅度
引言
调制后,再通过 快速傅里叶逆变换进行载
对于高速光传输, 偏振模色散严重影响波调制;为减小符号间干扰,加入了循环前缀,模数
系统的传输性能相干光正交频分复转换后得到电信号输入复数信号琼斯矢
用系统采用多载波调制及频域均衡技术 ,对量为 , ,发送端信号表示为
具有较好的抑制作用 ,在定程度上降低了
偏振相关损耗是未来解决高速光传输的
有效方案 。将 偏分复用技术应用于
式中,、分别为发送端两路时域信号; 、
系统,是提高传输容量的必然趋势。本文将
OFDM为其对应的数字信号;为调制角频率。
对 基于技术的
PDM-CO-OFDM PDM CO-激光器方位角为 线偏振,初始相位为 ,
系统的数学模型及传输机理进行分析提出 ,
OFDM光载波频率为通过分束器旋转角度为得到
联合信号均衡算法,并通过数值仿真加以验证。
正交偏振光,分别对两路电信号进行调
制,通过合路器后的信号为
系统数学模型
系统本质上是种的c 1
多输入多输出系统,其模型框图如图所
式中, 、 分别为两路发送端调制信号。
示。
信号在 单模光纤中传输,不考虑
收稿日期:
基金项目:国家九七三计划资助项目 ;江苏省自然科学基金资助项目
作者简介冷丹女湖北武汉人硕士研究生主要从事信息保密工作
通信作者:徐智勇,副教授。 :
5年第期
2015 3光通信研究
光通总信第研究期年第期总第期
: 光通信系统与网络技术
-驻子2加
模数
IFFT循环
基于偏分复用技术的 90系统模型分析
模数 MZM
前缀
驻子2
训练
PBS鄄1 PBC
冷丹,郝耀鸿,徐智勇
序列
-驻子2
解放军特种作战学院,广州;解放军理工大学,南京
1.加 510502 2. 210007
模数
IFFT循环
摘要:相干光正交频分复用系统具有高效的数字信号处理能力,是未来高速光传输实现的备选方案。
模数
前缀
文章对基于偏分复用技术的系统的传输机理及数学模型进行了分析在此基础上对系
PDM-CO-OFDM PDM CO-OFDM 驻子2 EDFA
统联合信号均衡算法进行了讨论,并通过数值仿真加以验证。结果表明,系统采用联合信号均衡可有效抑
制带来的噪声影响,实现偏振信号的不敏感接收。在不需偏振控 -制器的条件下,通过单模光纤传输后,
PDM数模 SMF 960km去
均衡 PS
系统值较系统降低了。
FFT循环 RC BPF
关键词:相干光通信;正交频分复用;偏分复用;偏振模色散
前缀
数模 - PBS鄄2
中图分类号:序文列献标志码:文章编号:
PBS鄄3
提取
数模去
FFT循环
均衡 PS , ,
前缀
数模 -
注:PBS为偏振分束器;MZM为马赫-曾德调制器;PBC为偏振合束器;BPF为带通滤波器;
RC表示实数复数转换;EDFA为
掺铒光纤放大器;FFT为快速傅里叶变换;
PS为串并转换;DSP为数字信号处理器。
图系统模型框图
非线性效应、二阶群速度色散及 ,非线性薛定 ,光载波频率为 ,激光器通过偏振光分束器旋
谔方程为转角度为 得到正交的两束光,相干解调后分别
进行平衡光电检测,
在发送端,两路二进制信号经 正交幅度
引言
0式 中, 、分别为快、慢轴损耗因子;为阶群 ê ú
调制后,再通过 快速傅里叶逆变换进行载
对于高;速光传输, 偏振。模色散严重影响波调制;为减小符号间干扰,加入了循环前缀,模数
速度色散 PMD经传输距
信号通过进行解调,接收信号表示为
系统的传输性能相干光正交频分复转换后得到电信号输入复数信号琼斯矢
离,传输矩阵 可写为 éX′ ù
用系统采用多载波调制及频域均衡技术 ,对量为 , ,发送端信号表示为
具有较好的抑制作用 ,在定程度上降低了
偏振相关损耗是未来解决高速,光传输的
有效方案 。将 偏分复用技术应用于
式中,、分别为发送端两路时域信号; 、
根据式可知,由于偏振效应,收发端分束器
系统,是提高传输容量的必然趋势。本文将
式OF中D,M阶矩阵为 ,为其对应的数字信号;为调制角频率。
旋转角度的不同破坏了偏振光正交性,上下支路分
对 基于技术的
PDM-CO-OFDM PDM CO-激光器方位角为 线偏振,初始相位为 ,
色度色散引入相位旋转因子离出来的信号是两路信号的叠加;色度色散引起相
系统的数学模型及传输机理进行分析提出 ,
OFDM光载波频率为通过分束器旋转角度为得到
;由于收发端分束器角度的不同,偏振光位旋转 与呈二次函数关系;阶带来
联合信号均衡算法,并通过数值仿真加以验证。
正交偏振光,分别对两路电信号进行调
与主轴方向产生夹角 ,引入旋转矩阵
Δσσσ相位变化 与呈线性关系。光纤传输函数
制,通过合路器后的信号为
系统数学模型
é cosΔσ sinΔσù 的估计是系统均衡实现的关键。
。假设光纤损耗可全部gxxt e
系统本质上是种的c 1
系统联合均衡算法
由补偿经传输后光信号可写
多输入多输出系统,其模型框图如图所
式中, 、 分别为两路发送端调制信号。
从式式可看出,在阶条件下,
示。
信号在 单模光纤中传输,不考虑
若子载波频率 、旋转角度及 差分群时
收稿日期:k-N 2延固定,则系统传递函数为常数
基金项目:国家九七三计划资助项目 ;江苏省自然科学基金资助项目
éX e cosΔσY e sinΔσ ù矩阵,与输出矢量没有关系,其均衡原理与
作者简介冷丹女湖北武汉人硕士研究生主要从事信息保密工作
系统相同但由于接收信号是两个支
通信作者:徐智勇,副教授。 :
接收端本地光载波方位角为初始相位为路的共同作用因此在实现上需要通过插入特定的
6 5年第期
2015 3光通信研究
光通总信第研究期冷丹等:基于偏分复用技术的系统模型分析年第期总第期
训练序列得到有定规律的信号进而估算出传输
: éab ù光通信系统与网络技术
-驻子2
加 ê′′ú
矩阵,实现
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