DPSK和DQPSK光纖通信系統(tǒng)的研究和比較.pdf

1、在近幾年里，光纖通信系統(tǒng)中逐漸開始采用差分相移鍵控(DPSK)的調制方式，與傳統(tǒng)的OOK調制方式相比，DPSK調制能夠提高接收機3dB的光信噪比，而差分四相相移鍵控(DQPSK)由于在非線性上更好的容忍度也逐漸開始得到人們的關注和重視。本論文的第三章對40Gb/s的DPSK和DQPSK調制的光纖通信系統(tǒng)進行了仿真和研究，并對造成接收機靈敏度損害的各種影響因素進行了全面的分析和比較。 通過仿真結果發(fā)現，激光器和馬赫-曾德爾干涉儀之

2、間的頻率偏差對接收機造成的損害是最嚴重的，這樣的頻率偏差可能是由于激光器光源的波長偏移或者干涉儀長久使用后造成的。由于DPSK和DQPSK調制格式的接收機是依靠兩個信號的相互干涉來解調，因此對于這種相位錯誤的容忍度比較差。通過比較，我們發(fā)現頻率偏差對DQPSK光纖通信系統(tǒng)造成的影響比DPSK的光纖通信系統(tǒng)更加嚴重。隨著差分相位調制中每個符號攜帶的信息增多，以及數據速率的增加，相同的頻率偏差造成的損害會不斷增大，過高的頻率偏差會導致系統(tǒng)不

3、能正常工作。為了保證差分相位調制在光纖通信系統(tǒng)中的優(yōu)勢，在40Gb/s的DPSK光纖通信系統(tǒng)中，必須把激光器和馬赫-曾德爾干涉儀之間的頻率偏差控制在10％的偏移以內，而對于40Gb/s的DQPSK光纖通信系統(tǒng)，必須把頻率偏差控制在5％的偏移以內。 在第四章中，本論文通過仿真對DPSK-ASK和DQPSK-ASK這兩種幅度相位聯合調制的光纖通信系統(tǒng)進行了研究。聯合調制的應用是基于在接收機的檢測中，幅度調制和相位調制的檢測是相互獨立

4、的，更為重要的一點是聯合調制的光纖通信系統(tǒng)是基于差分相位調制的光纖通信系統(tǒng)的結構，在使用40Gb/s的光器件和電器件的同時，數據速率可以有大幅提高，因此我們對這兩種新型的調制格式在光纖通信系統(tǒng)中應用的研究是非常有必要的。 在80Gb/s的DPSK-ASK和120Gb/s的DQPSK-ASK光纖通信系統(tǒng)中，我們使用第三章的分析方法對造成接收機靈敏度損害的各種影響因素進行了一次全面的分析。由于幅度相位聯合調制的光纖通信的誤碼率是兩種

5、調制接收機誤碼率的平均值，因此我們首先通過仿真找到了使系統(tǒng)能達到最佳性能的幅度調制的消光比，使得兩種調制方式的接收機的靈敏度在誤碼率相同的情況下盡量近似。 通過仿真結果我們發(fā)現頻率偏差依然是對聯合調制系統(tǒng)的接收機靈敏度影響最嚴重的因素，但是由于幅度調制不受到頻率偏差的影響，對于整個系統(tǒng)來說，頻率偏差造成的損害增大的不是特別明顯，在80Gb/s的DPSK-ASK光纖通信系統(tǒng)中，頻率偏差依然是控制在10％以內。而在120Gb/s的D

6、QPSK-ASK調制的光纖通信系統(tǒng)中，頻率偏差的損害由于數據速率的顯著提高而進一步增大，為了保證系統(tǒng)的性能，頻率偏差需要控制在2.5％的偏移內。 在120Gb/s的DQPSK-ASK光纖通信系統(tǒng)中，本文還首次對影響因素聯合作用時造成的損害進行了仿真和分析。通過仿真結果發(fā)現，多種影響因素同時作用時造成的損害并不是各自單獨作用時的損害的線性疊加，有可能在相互作用下變得更加嚴重，甚至還有可能起到抑制的作用，這樣的結論在40Gb/s的D