高速光纤通信系统中ADC对MLSE性能影响的研究

论文摘要

色散引起的码间串扰大大制约了光纤通信系统的容量和传输距离。随着高速电子器件的发展,电域色散补偿技术以其突出的价格优势和优异的性能逐渐受到人们的重视,特别是最大似然序列估计(MLSE),近年来成为了研究的热点。MLSE的实用涉及到两个主要的问题:算法的复杂度和高速模数转换器(ADC)的实现。本文就ADC的实现部分中可能涉及到的一些问题进行理论性研究。主要的研究工作如下:首先搭建了10Gbit/s的单模光纤通信系统仿真模型,在Matlab上仿真了ADC的采样率和ADC分辨率对MLSE性能的影响。采样率方面,采用了一倍采样和二倍采样,并研究了这两种采样情况下采样时间抖动对MLSE性能的影响。结果表明二倍采样能很好地解决采样时间抖动问题,使得MLSE性能更加稳定。ADC分辨率方面,在两种不同的量化模型下对3bit、4bit、5bit量化在不同传输距离下的性能进行了仿真,最终得出当传输距离小于400km时,4bit能很好地均衡系统的性能,传输距离和实现复杂度。这些研究对MLSE中ADC的实现具有一定的指导作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及研究意义
• 1.2 最大似然序列估计的研究状况和进展
• 1.3 论文各部分的主要研究内容
• 第二章 光纤通信系统和色散补偿技术
• 2.1 光纤通信
• 2.1.1 光纤通信基本原理
• 2.1.2 光纤通信的特点
• 2.2 光纤中的色散效应
• 2.2.1 色散的分类
• 2.2.2 色度色散的形成机制
• 2.2.3 色度色散对系统的影响
• 2.3 光域色散补偿技术
• 2.3.1 色散补偿光纤技术
• 2.3.2 光纤光栅色散补偿技术
• 2.4 电域色散均衡技术
• 2.4.1 均衡
• 2.4.2 均衡器分类
• 2.4.3 MLSE 均衡技术
• 2.5 本章小结
• 第三章 光纤通信系统中影响MLSE 性能的主要因素的研究
• 3.1 仿真模型介绍
• 3.1.1 ADC
• 3.1.2 最大似然序列估计（MLSE）及其算法
• 3.2 状态数对MLSE 性能的影响
• 3.3 传输距离变化对MLSE 性能的影响
• 3.4 ADC 对MLSE 性能的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 高速ADC 对MLSE 技术的影响
• 4.1 仿真模型参数的设定及其分析
• 4.2 ADC 的采样率对MLSE 性能的影响
• 4.3 平方前量化对MLSE 性能的影响
• 4.3.1 平方前量化模型介绍
• 4.3.2 系数k 的优化
• 4.3.3 量化对MLSE 性能的影响
• 4.3.4 接收功率抖动对量化性能的影响
• 4.3.5 状态数减少对4bit 量化的影响
• 4.4 平方后量化对MLSE 性能的影响
• 4.4.1 平方后量化模型介绍
• 4.4.2 量化对MLSE 性能的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者简历
• 学术交流