DPSK光纖通信系統(tǒng)性能研究

張伯羽　公安海警學(xué)院　315800

?

DPSK光纖通信系統(tǒng)性能研究

張伯羽公安海警學(xué)院315800

【文章摘要】

隨著社會(huì)科技不斷發(fā)展，光纖通信系統(tǒng)逐漸被完善。但是在實(shí)際光纖信號(hào)傳輸中，影響密集波分復(fù)用系統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)囊蛩赜泻芏?，一方面是系統(tǒng)光電器件本身的不理想，另一方面是光纖傳輸本身的特性。為了打破這些不利因素對(duì)光纖信號(hào)的的限制，很多先進(jìn)的技術(shù)不斷涌現(xiàn)。其中新型光調(diào)制碼型在光纖傳輸中應(yīng)用廣泛，其中差分移相鍵控（DPSK）調(diào)制碼型以其自身特殊性成為光纖通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵研究對(duì)象。

【關(guān)鍵詞】

DPSK；光纖通信系統(tǒng)；性能研究

0 前言

新型光調(diào)制格式主要是通過光纖通信系統(tǒng)中的調(diào)制器，將所有信息集中調(diào)制在光信號(hào)的相位上，這其中主要包含了DPSK、DQPSK、8—DPSK等。DPSK調(diào)制格式對(duì)實(shí)際的激光線寬需求較低，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，DPSK碼的頻譜寬度在NRZ和RZ之間，能夠?qū)ι⑷菹蕖⒎蔷€性容限以及PMD容限進(jìn)行改進(jìn)，有效增加傳輸距離。為此下文對(duì)對(duì)DPSK光纖通信系統(tǒng)的性能進(jìn)行研究。

1　DPSK調(diào)制碼型產(chǎn)生原理

基于DPSK調(diào)制的方式是指，通過前后相鄰碼元之間的相對(duì)載波相位值，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信息的表示的一種方式。在2DPSK調(diào)制方式中，定義相鄰碼元之間的初項(xiàng)之差為，當(dāng)=0時(shí)，則表示數(shù)字信息碼為“0”碼，=，則數(shù)字信息碼為“1”。在實(shí)際的光纖通信系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)節(jié)中，第一需要對(duì)修通中的信息進(jìn)行進(jìn)行碼變換，也就是對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行差分編碼，然后再進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的移相調(diào)制。設(shè)絕對(duì)碼為AK，相對(duì)碼為BK，而從絕對(duì)碼到相對(duì)碼之間的變換環(huán)節(jié)中，需要遵循以下規(guī)律：BK=AKBK-1。在2DPSK調(diào)制器中，BK在2PSK調(diào)制器中的輸出即2PSK信號(hào)，而AK在2PSK中的輸出就是2DPSK。

2　DPSK系統(tǒng)性能分析

2.1DPSK系統(tǒng)的抗色散性能

對(duì)DPSK系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析，主要從DPSK系統(tǒng)的抗色散性能、DPSK系統(tǒng)抗偏振模色散性能以及MZI相位誤差性能三方面進(jìn)行分析。首先在對(duì)MZI相位誤差性能進(jìn)行分析環(huán)節(jié)中，需要忽略另外兩方面系統(tǒng)中所帶來的誤差影響。設(shè)該系統(tǒng)中傳遞函數(shù)中?？股⑿阅艿暮脡目梢酝ㄟ^功率補(bǔ)償?shù)姆绞絹韺?shí)現(xiàn)，功率補(bǔ)償系數(shù)的大小能夠代表不同的含義。在光纖通信系統(tǒng)中的功率補(bǔ)償研究中，需要兩個(gè)系數(shù)，分別為給定BER、信噪比。針對(duì)于一個(gè)給定的BER=10-9，將其信噪比與無CD情況下的信噪比的相比的增加值。對(duì)系統(tǒng)中功率所引起的補(bǔ)償繼續(xù)進(jìn)行仿真。仿真參數(shù)為：碼速率為10Gb/s，基本脈沖NRZ和50%RZ碼，電低通濾波器選用五階貝塞爾濾波器。從系統(tǒng)數(shù)據(jù)仿真中分析，第一，NRZ-2DPSK、NRZ-4DPSK、RZ-2DPSK以及RZ-4DPSK四個(gè)系統(tǒng)的功率補(bǔ)償隨著調(diào)試方式隨著色散以及傳輸距離的增大而增大，由此可以分析出，在遠(yuǎn)距離的光纖傳輸中，色散是影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一。第二，CD所對(duì)功率補(bǔ)償影響較大，CD主要能夠引起兩個(gè)方面的功率補(bǔ)償，分別為2DPSK 和4DPSK，但是這兩個(gè)方面的功率補(bǔ)償不相等，2DPSK明顯大于4DPSK。

2.2DPSK系統(tǒng)抗偏振模色散性能

DPSK系統(tǒng)抗偏振模色散性能研究，需要忽略色散以及MZI相位誤差，設(shè)系數(shù)傳遞函數(shù)微中的系數(shù)，設(shè)4DPSK系統(tǒng)中包含兩個(gè)MZI，且其中。在實(shí)際的系統(tǒng)仿真中，我們對(duì)BER為10-9時(shí)，系統(tǒng)中的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行分析，例如從PMD引起NRZ，50%RZ碼2DPSK，以及4DPSK調(diào)制格式的功率損失隨著參數(shù)變化的曲線圖像中分析，得出以下結(jié)論：第一，NRZ-2DPSK、NRZ-4DPSK、RZ-2DPSK以及RZ-4DPSK四個(gè)系統(tǒng)調(diào)試方式下，功率補(bǔ)償與DGB /Tb之間呈現(xiàn)出線性關(guān)系，且隨著DGB /Tb的增大而在增大。第二，由2DPSK系統(tǒng)所引起的功率補(bǔ)償最大。第三，在2DPSK系統(tǒng)中，在采用RZ碼的前提下，群時(shí)延所引起的功率損失，在NRZ背景下相比，其實(shí)際的功率損失比較小。同理，在4DPSK系統(tǒng)中也同樣適用。換言之，RZ碼在抗偏振模色散方面性能比較突出，并且以其較寬的功率譜密度，提升自身系統(tǒng)的PMD容忍度。

2.3MZI相位誤差性能

3　結(jié)論

綜上所述，隨著光纖通信系統(tǒng)不斷發(fā)展，為了提升光纖系統(tǒng)的性能，為人們生活提供更多的便利，基于DPSK系統(tǒng)的光纖通信系統(tǒng)的性能研究，是提升光纖通信系統(tǒng)質(zhì)量的重要方式。因此，在本文中，對(duì)DPSK調(diào)制碼型產(chǎn)生原理進(jìn)行論述，針對(duì)DPSK系統(tǒng)中抗色散性能、抗偏振模色散性能以及MZI相位誤差性能三方面進(jìn)行分析。

【參考文獻(xiàn)】

[1]熊湘軍.DPSK光纖通信系統(tǒng)的分析和模擬實(shí)現(xiàn)[D].華北電力大學(xué)（北京）,2008.

[2]劉竹.DPSK和DQPSK光纖通信系統(tǒng)的研究和比較[D].電子科技大學(xué),2009.

[3]黃進(jìn).DPSK光纖通信系統(tǒng)非線性效應(yīng)問題的研究[D].南京郵電大學(xué),2012.

[4]鄧青,胡貴軍,李公羽,謝偉,史新亮.2DPSK光纖通信系統(tǒng)的誤碼特性分析[J].半導(dǎo)體光電,2007,04:561-563+567.

【作者簡(jiǎn)介】

張伯羽.1994年.性別：男.民族：漢族.籍貫：黑龍江哈爾濱.職務(wù)：學(xué)員..研究方向：光纖通信