用于偏振复用(PDM)光通信系统的OSNR监测技术研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目用于偏振复用（PDM）光通信系统的OSNR监测技术研究学科专业光学工程学号201021010152作者姓名陈磊指导教师易兴文万方数据分类号密级注1UDC学位论文用于偏振复用（PDM）光通信系统的OSNR监测技术研究（题名和副题名）陈磊（作者姓名）指导教师易兴文副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业光学工程提交论文日期2013.05.02论文

2、答辩日期2013.05.15学位授予单位和日期电子科技大学2013年06月30日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据THERESEACHOFOSNRMONITORINGTECHNIQUESFORPDMOPTICALCOMMUNICATIONSYSTEMAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:OpticalEngineeringAuthor:LeiChenAdvisor:XingwenYiSchool:Co

3、mmunicationandInformationEngineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和

4、磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要当前的高速波分复用系统中，单波长速率已经开始向40Gbit/s和100Gbit/s演进。即将到来的IEEE100Gb/s标准8023ba将会提供更大的带宽，更高的数据速率，及更先进的混合调制格式。偏振复用（PDM）技术可以有效地将频谱效率提高一倍，受到业界的广泛关注。在偏振复用光通信系统中，作为性能监测和

5、网络故障定位的重要手段，光性能监测（OPM）技术使得高速增长的高性能光网络能够成为现实。光信噪比（OSNR）作为直接在光链路层中估计信号质量最有用的参数之一，受到业界的高度关注。在过去的几十年中，许多学者都尝试提出了能够测量真实OSNR（即带内OSNR）的技术。然而为了达到这个目的，我们就必须从大信号中区别和探测出隐藏的很小的噪声分量，这就使我们的监测工作变得更加困难。本文提出了几种用于偏振复用多级调制格式信号的传输系统的OSNR监测技术。为了准确实现OSNR监测，我们同时还研究了偏振复用系统中相关的信道估计和补偿技术如色度色散（CD）补偿、

6、相位补偿以及偏振解复用技术（PDM）。本文的主要内容如下：1.介绍了几种常见的基于光信号和噪声不同的特性来测量OSNR的监测技术。讨论了OSNR监测技术的发展趋势。2.介绍了高速偏振复用相干光通信系统及其数学模型。3.讨论并分析了常用于相干光通信系统的数字信号处理（DSP）技术，例如色散补偿、相位补偿和偏振解复用技术。主要研究了用于多级调制格式信号的偏振解复用技术，即基于斯托克斯域偏振解复用（SS-PDM）技术。基于提到的这些数字信号处理技术以及幅度、相位直方图分析法，提出了几种用于OSNR监测的电信噪比（SNR）测量方法。4.设计了多种用于

7、偏振复用多级调制信号如PDM-QPSK和PDM-16QAM通信系统的OSNR监测方案。5.在虚拟光学仪器（VPI）软化和矩阵实验室（MATLAB）联合仿真平台中实现了用于偏振复用相干光通信系统的信道估计和补偿技术、偏振解复用技术并验证了各种OSNR监测方案的可行性。关键词：OSNR监测，偏振复用，数字信号处理，相干光通信，偏振复用多级调制格式，基于斯托克斯域偏振解复用，信道估计和补偿，幅度和相位直方图I万方数据ABSTRACTABSTRACTIntoday’shighspeedwavelength-divisionmultiplexed(WD

8、M)systems,thebitrateofsinglechannelhasbegunto40-Gbit/sand100-Gbit/sevolution.Thefo