相干光通信中頻偏估計(jì)數(shù)字信號(hào)處理算法研究.pdf

1、由于人們對(duì)光通信網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求快速增長(zhǎng)，采用高頻譜利用率的正交幅度(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)調(diào)制格式的相干光通信以及基于數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing, DSP)的相干接收機(jī)的研究日益受到關(guān)注。結(jié)合DSP技術(shù)的相干接收機(jī)可以靈活的運(yùn)用DSP算法對(duì)信號(hào)傳輸過(guò)程中受到的損傷進(jìn)行補(bǔ)償，相應(yīng)的DSP算法成為數(shù)字相干接收機(jī)的研究熱點(diǎn)，主要的研究方向放在降低DSP算

2、法的運(yùn)算復(fù)雜度以及提高算法的性能指標(biāo)兩個(gè)方面。
　　本文首先介紹了結(jié)合DSP技術(shù)的相干光通信的背景以及目前的發(fā)展現(xiàn)狀，然后詳細(xì)介紹說(shuō)明了相干光通信中相干接收的原理以及信號(hào)的線性損傷，包括色度色散、偏振模色散、IQ不平衡、頻偏與相位噪聲，并介紹分析了相應(yīng)的DSP補(bǔ)償算法。本文的重點(diǎn)放在載波恢復(fù)中的頻偏估計(jì)這一部分，載波恢復(fù)包括頻偏估計(jì)與相位估計(jì)，其中頻偏是由于發(fā)射激光器與本振激光器中心波長(zhǎng)存在偏移，相位噪聲來(lái)自于激光器的相位隨機(jī)走離

3、效應(yīng)，頻偏與相位噪聲會(huì)引起星座圖的旋轉(zhuǎn)，從而極大的影響系統(tǒng)的性能，其補(bǔ)償算法的研究顯得尤為必要。本文深入研究了目前頻偏估計(jì)算法的性能，并進(jìn)行了仿真分析，提出了一種基于快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform, FFT)的低復(fù)雜度頻偏估計(jì)算法，該方法應(yīng)用于基于 FFT的兩級(jí)頻偏估計(jì)算法之中的第二級(jí)，相比已有的基于梯度下降(Gradient Descent, GD)和基于調(diào)頻z變換(Chirp-z Transform,