文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
光纤偏振模色散电域补偿方案的研究
姓名:朱思宇
申请学位级别:硕士
专业:@
指导教师:刘剑飞
20061201
河北工业大学硕士学位论文
光纤偏振模色散电域补偿方案的研究
摘要
本论文资助来源为:高速光纤通信系统偏振模色散的动态补偿,河北省自然科学基金
(F2004000072),2004-2006;一种码率透明的偏振模色散补偿技术的研究,河北省教育
厅科研计划项目(2005354)
目前,光纤通信向着大容量、长距离的方向发展。先前在低速率光通信系统中被人们
忽略的偏振模色散已经成为限制高速光纤通信系统发展的终极因素。因此,对偏振模色散
进行补偿显得尤为重要。电域补偿相对于光域补偿与光电补偿,具有设备结构简单、应用
灵活和成本较低等特点,具有良好的发展前景。本文概括分析了最小均方算法和递推最小
均方算法在电域均衡器上的应用,提出了基于最小均方算法的判决反馈均衡器结构。通过
性能对比发现,基于最小均方算法的“4+2”判决反馈均衡器结构是一种补偿光纤偏振模
色散效应的优选结构之一。
本文首先总结了目前偏振模色散的补偿技术并分析了偏振模色散效应对光通信系统
传输距离的影响。其次,选取线性横向均衡器与判决反馈均衡器作为研究对象,对比分析
了两种均衡器的结构。说明了判决反馈均衡器对偏振模色散效应产生的非线性补偿具有良
好补偿作用。再次,对电域补偿均衡器的两种控制算法——最小均方算法和递推最小均方
算法,从算法收敛速度、算法稳定性和算法运算量等方面进行对比研究。仿真结果表明,
尽管递推最小均方算法收敛速度较快,但其运算量较大,不适用于高速光纤通信系统。因
此,选取最小均方算法作为本文中电域均衡器的控制算法。最后,构建了带有偏振模色散
效应的光纤通信系统仿真实验模型,选用以最小均方算法为控制算法的判决反馈均衡器对
偏振模色散效应进行补偿,并与线性横向均衡器进行了比较。重点讨论了判决反馈均衡器
的抽头个数对均衡效果的影响,给出各类型结构的眼图及信道误码率,综合分析了各类型
结构的复杂程度及其对信道误码率的控制。仿真结果表明“4+2”结构的均衡器不仅具有
良好的性能,而且具有结构简单、应用灵活和成本较低的特点,是补偿光纤偏振模色散效
应的最佳判决反馈均衡器结构之一。
关键词:光纤通信,偏振模色散,判决反馈均衡器,线性横向均衡器,最小均方算法,递
推最小均方算法
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河北工业大学硕士学位论文
RESEARCH ON PENSATION
OF POLARIZATION MODE DISPERSION
IN OPTICAL FIBER
ABSTRACT
To satiate the demand for work capacity, the data rate of current optical systems
has been pushed to 10 and 40 Gb/s (OC-192 and OC-768). Moreover, transmission experiments
with channel rates above 160 Gb/s have been demonstrated using optical TDM (OTDM)
techniques. The polarization mode dispersion (PMD) has been identified as a major limiting
factor in high-speed optical systems. Comparing with the pensation, the electronic
compensation is simplier, more flexible and cheaper, which has great benefit.
This paper analysed the performance of least mean-squares(LMS) and recursive
least-squares(RLS) used to control the electronic equalizers and showed the structure of DFE
based on LMS. The “4+2”DFE based on LMS is the best structure to decrease the PMD, which
has g