基于光采样及并行多通道的光电混合模数转换技术研究

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1、ｉｓＡ－一Ｈ；Ｍ＼Ｉ■？？９、？－■§＊ｊ毛击种乂Ａ著ＵＮＩＶＥＲＳＥＬＥＣＴＥＮＣＥＤＴＥＣＨＮＯＩＮＡＩＴＹＯＦＲＯＮＩＣＳＣＩＡＮＬＯＧＹＯＦＣＨｉ专业学位硕±学位论文占！；ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ‘？？；ｂ＼Ｊｙ＼论文題目基于光采样及并行多通道的光电混合模数ＩＩ转换技术研究自，？９ｓ＊ｇ专业学位类别工程硕±Ｉ换学号２０１３２２０５０２

2、１８Ｉ作者姓名谢朝杰＼指导教师刘永教授Ｉ＇ｓ＾Ｉ；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，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人己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。、日期ｒ月日作者签名：拂刮至；年论文使用授权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，

3、的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可レッ采用影印、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＝部骑ｆｅ导师签名：＿日期：年月＾日分类号密级注1UDC学位论文基于光采样及并行多通道的光电混合模数转换技术研究（题名和副题名）谢朝杰（作者姓名）指导教师刘永教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称光学工程提交论文日期

4、2016.04.06论文答辩日期2016.05.17学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月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。RESEARCHOFHYBRIDOPTICAL/ELECTRONICANALOG-TO-DIGITALCONVERSIONBASEDONOPTICAISAMPLINGANDMULTI-CHANNELPROCESSINGAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEn

5、gineeringAuthor:XieChaojieSupervisor:Prof.LiuYongSchool:SchoolofOptoelectronicInformation摘要摘要数字信号在传输和处理方面有许多模拟信号无法比拟的优势。模数转换器(AnalogtoDigitalConverter,ADC)作为将模拟信号转变为数字信号的关键器件，其性能好坏直接影响着整个数字信号处理系统。传统的电子ADC由于物理瓶颈的限制，难以满足日益增长的速率和精度要求。利用光学的方法能够有效地突破电子ADC的物理瓶颈。光学ADC被认为是有望实现模拟信号高速高精度

6、数字化的有效途径和方法。本论文对基于光采样及并行多通道的光学模数转换系统进行了方案仿真，具体工作包括：首先，搭建了通道数为4路、采样速率为4.2GS/s的光学模数转换系统，加载了20GHz的模拟信号进行测试，实现了有效位数为3.95的模数转换，证明了该系统实现带通采样数字化的能力；其次，讨论了多通道一致性对于信号质量影响，分别从通道间的脉冲幅度、脉冲时序以及后端电子ADC量化时钟的层面分析了对信号的影响，并得到了系统能够容忍的多通道一致性误差范围，提出了改善系统多通道一致性误差的数据优化算法，并通过仿真得到了验证；再次，分析了调制深度对于信号质量的影

7、响，结果表明：调制深度过高或过低对信号质量都有影响，光学ADC系统具有最佳的调制深度；最后，分析了色散、调制器传输函数、调制器偏置点漂移对信号精度的非线性影响，并采用互补型调制器和arcsin函数操作的方案对信号的非线性失真进行了改善，将有效位数提高到5.72位。本论文搭建了一个基于光采样的双通道光电混合模数转换系统：包括对实验器材的选取、参数测定、波长时间交织采样光序列的产生(2×27.43MHz)以及双通道电子ADC的时钟匹配。加载了200MHz的信号，实验得到了有效位数为1.48的模数转换，分析了实验平台模数转换精度低的原因，最后采用仿真部分的

8、多通道一致性优化方案对信号进行优化，将有效位数提高至2.23位。关键词：模数转换，光采样，并行多通道，非线性