高速相干光突發(fā)接收機(jī)并行算法的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)量激增，對現(xiàn)有骨干網(wǎng)提出了更高的要求，光網(wǎng)絡(luò)向100Gbps系統(tǒng)平滑過渡是高速光通信的發(fā)展趨勢。相比正交頻分復(fù)用，偏振復(fù)用四相移鍵控被認(rèn)為是主流的調(diào)制方案；另一方面為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的突發(fā)特性，更好的利用波長資源、增加網(wǎng)絡(luò)的靈活性，突發(fā)光網(wǎng)絡(luò)是未來光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。光突發(fā)交換相對于光線路交換極大的提高了資源分配率和資源利用率，又克服了光分組交換在光開關(guān)和光緩存技術(shù)的限制，是目前最適合的光交換方案。突發(fā)接

2、收機(jī)工作在突發(fā)網(wǎng)絡(luò)中，它接收的是突發(fā)信號，接收機(jī)需要實(shí)現(xiàn)快速初始化；同時接收機(jī)需要具有很高的處理速度，并且要能夠在硬件上物理實(shí)現(xiàn)，這也增加了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度，所以接收機(jī)的DSP算法是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。
　　本文的主要工作是研究相干光突發(fā)接收機(jī)中的數(shù)字信號處理算法，首先對于高速相干光信號的實(shí)時處理面臨的硬件速率瓶頸問題，需要算法能夠具有良好的并行度。本文提出能夠用于112Gbps偏振復(fù)用四相移鍵控系統(tǒng)突發(fā)接收機(jī)的并行算法，為了實(shí)現(xiàn)快速初

3、始化，本文提出了聯(lián)合頻偏估計(jì)的并行LMS算法，使得頻偏估計(jì)的理論范圍在?Rs/2之間。在數(shù)據(jù)發(fā)送階段，本文提出了通過插入訓(xùn)練符號的方法，解決了算法的穩(wěn)定性。同時對實(shí)時實(shí)現(xiàn)的考慮，引入了均衡器迭代延遲，并通過仿真研究其對算法的影響。
　　在更長距離的傳輸中，需要的均衡器長度增加，會增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)開銷，因此本文使用了兩級色散補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，通過采用一級頻域色散均衡降低系統(tǒng)的整體復(fù)雜度。由于光突發(fā)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)特性，在頻域補(bǔ)償時需要首先進(jìn)行色散估計(jì)