相干光通信系统中调制码型及自动偏振控制技术的研究

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1、北京邮电大学硕士学位论文相干光通信系统中调制码型及自动偏振控制技术的研究姓名：朱冉申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：徐坤20090303相干光通信系统中调制码型及自动偏振控制技术的研究摘要与使用强度调制直接检测的传统光通信系统相比，相干光通信系统具有高灵敏度、出色的频率选择性、多种调制码型应用等特点。作为相干光通信系统中的关键技术，调制码型技术和偏振控制技术与系统的性能密切相关。本文主要对调幅信号的相位分集接收，正交幅度调制(QAM)信号在相干光通信系统中的应用，以及相干光系统中的自动偏振控制技术进行了研究。论文主要工作如下：1．论文提出了一种可用于解调调幅信号的零差相位分

2、集接收技术，即零差异步解调技术。理论分析表明该技术可用于相位噪声消除，并具有良好的接收灵敏度。基于该方案，成功实现了速率为2．5Gbit／s的信号接收，测试结果表明误码率在10。9时的灵敏度为．24．9dBm。2．论文研究了方型QAM调制信号的相干外差传输技术，实现了10GHz中频，单路2．5Gbit／s信号的传输，灵敏度在误码率10培时为．21．4dBm。以此为基础，论文还提出了一种相干QAM副载波系统，对其频谱利用率和相位噪声容忍度进行了详细的理论分析，分析结果表明该系统具有良好的频谱利用率，对于4-QAM信号，即QPSK信号可达到0．8bit／s／Hz以上。3．论文实现了一种用于相干

3、光通信系统的自动偏振控制技术。该技术能在10秒内将接收到的任意偏振态信号改变为固定的线偏光输出，并保持稳定。对偏振算法进行优化后，可在4秒内恢复。稳定后偏振态将被持续进行跟踪，微小波动的恢复时间在毫秒量级。关键词：相干光通信系统，调制码型，相位分集接收，正交幅度调制，副载波复用，自动偏振控制北京邮电人学硕J：学位论文ResearchonModulationSchemesandAutomaticPolarizationControlTechnologyinCoherentOpticalCommunicationSystemAbstractComparedwiththesystemusingi

4、ntensitymodulationwithdirectdetection，coherentopticalsystempresentsmanyremarkablefeaturessuchashighersensitivity,beRerfrequency··selectivity,andmulti．．1evelmodulationformatsapplications．Themulti．1evelmodulationformatsandpolarizationcontrol，whicharekeytechniquesinthecoherentopticalcommunicationsyst

5、em，relatefirmlytothesystemperformance．Thephasediversityreceptionoftheamplitudemodulationsignal，theapplicationofquadratureamplitudemodulation(QAM)signalinthecoherentopticalsystem，andtheautomaticpolarizationcontrolinthecoherentopticalsystemarestudiedinthisthesis．Theworksinthedissertationincltlde1．Th

6、eschemeofhomodynephasediversityreceptionforamplitudemodulmionsignalisproposedinthedissertation．Inthetheoreticalanalysis，itisprovedthatthistechnologyenablestheeliminationofphasenoiseanditssensitivityiSbeUerthanthatofheterodynedetection．Basedonthescheme，a2．5Gbit／spseudorandombinarysequence(PRBS)rece

7、ivedsuccessfully．Thesensitivityis一24．9dBmwhenthebit．error-rate(BER)is10一．2．AnovelcoherentheterodynesystemforsquareQAMisproposed．Intheexperiment，a2．5Gbit／sPRBSwiththeintermediatefrequency(IFl)of1OGHziStransmitted．