文档介绍：A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering
Research & FPGA Implementation of CMA-based
CD Monitoring & Compensation Algorithm
Candidate : Yuan Guiyi
Major : Integrated Circuit Engineering
Supervisor : . Lei Jianming
Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074, P. R. China
May, 2014
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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
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日期: 年月日
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不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
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华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着高速互联网时代的来临,大数据、云计算、超清视频等业务不断要求光纤传
输系统具有更高的传输速率、更长的传输距离以及更大的传输容量。光纤传输系统提
速迫在眉睫,而随着高速光传输系统传输速度的提升,色散(CD)越来越成为制约
超高速光通信传输技术发展的瓶颈。电子色散补偿(EDC)相较光学色散补偿,具有
低成本、易实现的特点,越来越受到研究人员的青睐。恒模算法(CMA)作为经典的
自适应电子色散补偿算法,成为研究热点。而基于 CMA 的 CD 监测补偿算法更由于
其低成本、易实现、精度高、自适应强的优点,被广为关注。
本文对基于 CMA 的 CD 监测补偿算法进行了深入研究。通过对比多种 CD 监测
补偿算法的优缺点,结合超高速相干光传输系统的理论基础及特点,重点分析基于
CMA 的 CD 监测补偿算法的原理及适用性,设计 CMA 盲均衡的具体实现方法,并对
算法原型在 FPGA 上进行实现与验证的流程及方法进行详尽的阐述,着重对基于 CMA
的 CD 监测补偿算法进行 FPGA 实现。提出流水线并行处理的设计方法,采用流水线
加法器和高速复数乘法器的设计,提高速度,优化代码风格,减少资源。提出资源与
速度折中的方法,以满足不同的应用需求。
文章的最后,搭建结构化的 FPGA 实现平台,仿真并上板验证基于 CMA 的 CD
监测补偿算法,以较优的实现方法,在不增加硬件资源的基础上,尽可能提高处理速
度。实验证明,经由基于 CMA 的 CD 监测补偿算法处理后的数据,误码率达到 %,
满足设计要求,证明算法的有效性和硬件实现上的可行性。优化设计后,资源消耗减
少约 53%,为算法在硬件实现上提供工程应用参考,为下一代光纤传输系统的建设提
供坚实的实验基础。
关键词:FPGA 电子色散补偿恒模算法 CD 监测补偿
I
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华中科技大学硕士学位论文
Abstract
With the arrival of high-speed era, optical transmission system is constantly
required to have a higher transmission rate, longer transmission distances and greater
transmission capacity by big data, puting, ul