基于自相关矩阵的CD监测补偿算法分析

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1、-华中科技大学硕士学位论文4.4本章小结............................................................................................425总结与展望........................................................................................43致谢...........................................................................

2、...............................45参考文献..................................................................................................46附录1攻读硕士学位期间发表的主要论文.........................................50V---万方数据---华中科技大学硕士学位论文1绪论4.4课题的研究背景近些年来，随着互联网信息时代的快速发展，信息容量大量增加，人们对信息的需求也急剧增加，信息的海量交互成为广

3、大用户的一大需求，这就需要通信系统拥有更高的传输速率和带宽。现有的主干通信系统主要基于光纤传输技术。光纤传输系统由于其成本低、高带宽、传输距离远、寿命长、抗干扰能力强和保密性好的优点自问世以来一直成为现代通信的重要的传输手段[1-2]。是信息化时代除计算机技术外的另一大核心支柱技术。但是随着社会的发展，原有的光传输系统已经不能满足人们对信息传输的需求，为满足人们对信息获取的需求，提升光纤通信系统的传输带宽，传输速率，传输精度以及传输距离等十分必要。原有的提高光纤传输容量的方案有以下两种[3]：一是直接提高单通道光纤传输速率，也被称为强度调制/直接检测[4]。第二种是对

4、于单模光纤采用传输波长数的波分复用（WDM）技术。在光纤通信系统检测方面，一般分为直接检测系统和相干检测系统两种。在40Gb/s以下的光传输系统中，多采用直接检测系统。40Gb/s以上光传输系统逐渐多采用相干检测系统[5]。相干检测方式提出较早，早在上世纪八十年代就已提出，虽然具有充分利用光载体的相干性，使其载体负载能力变强，能够在引入本地光与信号进行外差或者零差检测，将信号幅、相、频等参数都检测出来等优势，但是由于对光源光谱线纯度和频率稳定性等要求较高，未能进入应用。但随着DSP（高速数字信号处理）技术的快速发展，相干检测技术由于本身各方面性能具有很高的的潜质，逐渐

5、被人们重新开始挖掘完善[6]。相干光监测接收技术具有以下优点[7]：1、支持多种调制格式；2、接受灵敏度高；3、可以充分利用电子色散补偿技术；4、方便器件集成化小型化。由于相干光传输系统充分利用了光幅度、频率、相位的特点，所以方便采用或者研究新的调制格式，大大挖掘了光传输系统的传输潜力，提高了传输距离和传输容量。由于可以充分利用电子色散补偿机制来补偿光传输过程中信号的畸变，使得光网络的设计更加灵活，同时也省去了以往大量的色散补偿光纤、光模块等1---万方数据---华中科技大学硕士学位论文硬件设施，从而节约了成本[8]。但是在提升光纤传输容量的过程中不可回避的要遇到诸如

6、衰减、色散、非线性效应等因素的制约。掺饵光纤放大器（EDFA）的出现很好地解决了光传输过程中信号衰减的问题，衰减不再是光纤传输中的主要问题。随之而来的是随着传输速率的不断提高，色散效应成为突破光纤传输容量瓶颈的一大难点。色散是不同频率的光由发射端斜射入光纤后由于传输速率不同，不同频率光波在传输一段距离后之间产生时延，导致信号在接收端产生脉冲展宽而造成失真，引起码间串扰（ISI）。随着传输速率的不断提高，信号周期变短，进而，色散对高速光通信影响尤为显著[9]。由于色散效应的限制，长距离和城域同步光网络采用单模光纤也只能达到最大50-80km的长度，短距离多模光纤，长度只

7、能达到26m，所以色散补偿技术成为工业界普遍用来解决光纤通信中色散问题的技术。此外在光纤传输中还存在一些非线性效应，如散射效应中的受激拉曼散射（SRS）和受激布里渊散射（SBS），克尔效应即折射率相关的自相位调制、交叉相位调制、四波混频等，非线性效应与能量有关，在传输能量较小的单通道光传输系统中，作用并不明显，可以不做考虑。但在最新研究的各种复用技术中，由于载波信号功率不断增大，非线性效应作用比较明显，需要着重考虑[10-11]。由于高速光传输系统对色散的容限急剧降低，想提高信号传输质量，延长传输距离，必须对高速光传输系统中的色散加以补偿解决。色散效