高阶调制信号的数字信号处理算法研究开题报告

2022-01-17 11:01

全文总字数：3015字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

近年来，随着髙速互联网、大数据处理、物联网和髙清网络电视等新技术和业务应用的髙速发展，网络流量迅猛増长，使得人们对带宽的需求越来越高。如何进一步提升光通信系统传输容量和频谱效率再次成为了光通信研究的热门话题。

当前的通信系统都使用密集波分复用（dwdm）技术来增加通道数，从而几十上百倍的增大通信容量，同时也不断提高单信道传输速率来增大总容量。然而受电子速率瓶颈的限制，基于开光键控（ook）等普通调制格式产生 40gb/s 及以上速率的信号是十分困难的，所以如何在现有电子速率下产生更高单信道传输速率的信号就显得尤为重要。

通过高阶调制技术，可以用log₂m （m 为大于等于2的整数）位比特数据表示m个符号，提高了频谱利用效率。换言之，在同样的频谱宽度下，采用高阶调制技术可以实现更高的比特率，增加信道容量。然而高阶调制技术提高频谱利用率的同时也会造成系统抗噪性能降低，这一不足在光通信系统中加入数字信号处理技术之后能够得到很好地改善，采用数字信号处理算法能够有效对光通信系统中色散、偏振等问题造成的失真进行补偿。

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2. 研究的基本内容

1、查阅相关文献，了解高阶调制格式和光信号中的数字信号处理技术

2、对高阶调制格式和数字信号处理技术做出简要介绍

3、使用matlab编码实现对高阶qam信号的生成，并分析比较其性能

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

首先查阅相关文献对高阶调制和数字信号处理进行初步了解，其次对matlab应用软件进行学习，最后通过matlab仿真得出结果并进行适当改进。

2019.01-2019.02查阅文献，了解高阶调制及数字信号处理技术及其国内外研究现状。

2019.02-2019.03设计仿真光路，设置数据。

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4. 参考文献

[1]朱耀中. DP-QPSK相干光通信系统关键技术研究[D].北京交通大学,2016.

[2]张泽.现代数字信号处理技术在光接入网络中的应用分析[J].电子测试,2015(09):102-104 107.

[3]胡守金. 100Gb/s高速光信号的产生[D].华中科技大学,2013.

[4]李会希. 高速高阶相干光通信系统中的损伤分析及补偿技术研究[D].北京邮电大学,2018.

[5]周钟青. 面向相干光通信的高阶调制光信号畸变评估与补偿技术[D].哈尔滨工业大学,2017

[6]N.B. Jones. Exciting times for DSP[J]. Sensor Review,1997,17(1).

[7]Sonia Mami,Younes Lahbib,Yassine Hachaichi,Abdelkader Mami. XSG-based HLS flow for optimized signal processing designs for FPGAs[J]. Microprocessors and Microsystems,2019,66.

[8]Diogo Aranha Ribeiro,Danton Diego Ferreira,Daniel Augusto Pereira,Roberto Alves Braga Junior,Rodrigo Dantas Nunes. Mechanical Fault Detection in Electric Motors measured by a Digital Signal Processing Device in an Optical Mouse[J]. Measurement,2019.

[9]Dhiman Kakati,Subhash C. Arya. Performance of 120 Gbps Single Channel Coherent DP-16-QAM in Terrestrial FSO Link under Different Weather Conditions[J]. Optik,2018.

[10]Xiaoling Zhang,Chongfu Zhang,Chen Chen,Wei Jin,Kun Qiu. All-optical VPN utilizing DSP-based digital orthogonal filters access for PONs[J]. Optics Communications,2018,413.

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