dpsk信号解调及传输特性的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文DPSK信号解调及传输特性的研究姓名：齐鸣申请学位级别：硕士专业：物理电子学指导教师：张新亮20070126摘要差分相移键控调制格式（DPSK）作为一种新型调制格式，成为近年来高速长距离光通信技术的研究热点。本文在教育部新世纪优秀人才计划的资助下，对DPSK调制解调技术和传输特性进行了较为完整的理论分析和实验研究，并制作了一种可调马赫-泽德干涉仪型DPSK解调器。主要工作可概括为以下几点：(1)介绍了DPSK调制格式的研究意义，阐述了DPSK的传输研究状况和DPSK解调方式。(2)对DPSK调制原理进行了分析，得到了非归零差

2、分相移键控（NRZ-DPSK）、归零差分相移键控（RZ-DPSK）和载波抑制归零差分相移键控（CSRZ-DPSK）三种DPSK调制格式的理论表达式，并通过数值模拟得到各种DPSK格式的时域波形和频域光谱，和对应的开关键控调制（OOK）进行分析对比。(3)对DPSK解调原理进行了分析，推导出马赫-泽德干涉仪的传输矩阵，并数值模拟了解调过程。利用光通信仿真软件分析对比了马赫-泽德干涉仪的结构参数对DPSK解调结果的影响。(4)研制了一种基于光纤型马赫-泽德干涉仪的DPSK解调器，其中温度控制系统对光纤臂进行温度控制。实验中成功实现了40Gbit/sDP

3、SK信号的解调，温度控制实现了输出结果的长时间稳定，并可在相长干涉和相消干涉之间转换。(5)对DPSK格式的抗非线性效应和抗色散能力两个方面来进行了仿真研究，并对比了三种不同的色散补偿方案对DPSK传输特性的影响。完成了速率为40Gbit/s的背靠背和100km加纤传输实验，测量了不同比特速率的DPSK信号的接收性能，并将DPSK和OOK的传输性能进行比较。关键词：光通信差分相移键控解调器马赫-泽德干涉仪传输特性IAbstractAsanovelopticalmodulationformat,differentialphase-shiftkeyin

4、g(DPSK)hasbecomeahottopicinthelarge-capacityandlong-haulopticalcommunicationtechnologies.UnderthesupportoftheProgramforNewCenturyExcellentTalentsinUniversityofMinistryofEducation,thedemodulationtechnologyandthetransmisioncharactericticofDPSKisinvestigatedtheoreticallyandexperi

5、mentally,andtunableDPSKdemodulatorusingtheMach-Zehnderinterferometerisinvented.Thestudiesarecarriedoutasthefollowings:(1)TheresearchsignificationofDPSKisdiscussed,andthesurveyofDPSKtransmissionresearchandthemethodsofdemodulationaresummarized.(2)ThetheoryofDPSKmodulationisanaly

6、zed,andtheformulasofNRZ-DPSK,RZ-DPSK,andCSRZ-DPSKareeduced.Viathenumericalsimulation,thewaveformandspectrumofDPSKissimulated,andcomparedwithon-offkeying(OOK).(3)ThetheoryofDPSKmodulationisanalyzed,andthetransmissionmatrixofMach-Zehnderinterferometer(MZI)iseduced.Viathesimulati

7、onusingthesoftware,theinfluenceoftheMZIparameterstoDPSKdemodulationisanalyzed.(4)TunableDPSKdemodulatorbasedonfiberMZIisinvestigated.Thetemperatureofthefiberarmissetbythetemperaturecontrolsystemofthedemodulator.40Gbit/sDPSKsignalwasdemodulatedsuccessfullyintheexperiment.Theexp

8、erimentalresultshavealong-timestabilityandcanbeswitchedbetwee