高速相干光通信系统中色散均衡方法的研究

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1、分类号：ＴＮ２５３单位代码：１０１８３研究生学号：２０１４５１Ｅ０８０密级：公开吉林大学硕士学位论文专业学位（）高速相干光通信系统中色散均衡方法的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｈｒｏｍａｔｌｉｚｉｉｎｉｃＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎＥｑｕａａｔｏｎ－ＣｏｍｍｕｎＨｉｃａｉｉｇｈＳｐｅｅｄＯｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒｔｏｎＳｙｓｔｅｍｓ作者姓名：赵衍策专业：电子与通信工程研究方向：光电子方向指导教师：沈亮副教授培养单位：电子与通信学院２０１８年１１月高速相干光通信系统中色

2、散均衡方法的研宄－ＲｅｓｅａｒｃｈＣｈｒｏｍａｔｉｃＤｉｓｅｒｓｉｏｎＥｕａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎＨｉｈｏｎｐｑｇＳｅｅｄＯｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓｐ作者姓名：赵衍策专业名称：电子与通信工程指导教师：沈亮副教授学位类别：工程硕士答辩日期：２０１８年１１月２４日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行＼出租Ｖ改编等有碍作者著作权的

3、商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士或硕士学位论文原创性声明（）本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下。除文中己经注明引用的内，独立进行研宄工作所取得的成果容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：＞／／年／／月４曰摘要随着信息化社会的高速发展，人们对光通信传输距离和传输容量的

4、要求也越来越高，超长传输距离、超大容量的高速相干光通信系统是当前光通信领域的研究热点。色散是制约高速相干光通信系统性能的重要因素，我们研究高速相干光通信系统中的色散均衡方法，有着非常重要的意义。本文对高速相干光通信系统中的色散均衡方法进行了研究，主要工作包括以下几个方面：广泛查阅国内外文献，分析了高速相干光通信系统中存在的损伤以及对应的解决方案，重点分析了系统中经典的色散均衡方法，并对经典方法中，抽头系数的模值恒定导致色散均衡效果受限这一现象进行了分析。提出了一种权重优化的有限脉冲响应（FIR）时域色散均衡方法。该方法通过选择

5、合适的优化函数对FIR滤波器的抽头系数进行权重优化，从而提高色散均衡的效果。本文对两种权重优化的FIR时域色散均衡方法进行了研究，一种为以平方根升余弦函数为优化函数的SRRC-FIR时域色散均衡方法，另一种为以高斯函数为优化函数的GS-FIR时域色散均衡方法。通过虚拟光学仪器（VPI）仿真软件和MATLAB编程软件进行联合仿真，搭建了高速相干光通信系统，对提出的方法进行了仿真验证，并与两种已有的时域色散均衡方法进行了对比。仿真结果表明，SRRC-FIR时域色散均衡和GS-FIR时域色散均衡都能减小经过色散均衡后光纤通信系统的误

6、码率（BER），说明权重优化的FIR时域色散均衡是一种能有效提高时域色散均衡效果的方法。将权重优化的方法运用到频域，提出了一种权重优化的重叠频域色散均衡（OFDE）方法。这种方法通过选择合适的优化函数，对原始OFDE方法的频域抽头系数进行权重优化，达到提高频域色散均衡效果的目的。本文以SRRC-OFDE和RC-OFDE两种方法为例进行了介绍，它们的优化函数分别为平方根升余弦函数和升余弦函数。在通过联合仿真搭建的高速相干光通信系统中，对比了SRRC-OFDE、RC-OFDE和OFDE三种方法的均衡效果。仿真结果证明了权重优化的O

7、FDE方法能有效提高频域色散均衡的效果。关键词：高速相干光通信，数字信号处理，时域色散均衡，频域色散均衡IAbstractAstheincreasingdemandofultra-longtransmissionlengthandultra-highcapacityforopticalfibercommunications,high-speedcoherentopticalfibercommunicationsystemshavebecomeahotresearchtopic.However,chromaticdispersi

8、on(CD)isacriticalfactorlimitingthetransmissionspeedandlengthofanopticalfibercommunicationsystem.Hence,theresearchonchromaticdispersionequa