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光通信系統(tǒng)中的數(shù)字信號論文
一、數(shù)字信號處理算法在相干光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
1光纖模型
對于一些較為復雜的矢量信息的調(diào)制，光通信系統(tǒng)當中則一般都是用IQ調(diào)制器進行；光纖模型是為了將通信相干系統(tǒng)內(nèi)處理數(shù)字信號進行提高，因此必須要具體研究整個系統(tǒng)內(nèi)信號進行光纖傳輸?shù)默F(xiàn)象，而該現(xiàn)象則需要從物理以及數(shù)學的模型當中入手，對對應(yīng)的補償或均衡技術(shù)進行研究過程中將數(shù)字信號處理技術(shù)的作用發(fā)揮出來，使得光信號變換成為電磁波的形式，具體的解是在麥克斯韋方程組導出的波動方程中進行的，表達式是：其中X是信號偏振方向的單位向量，是初始振幅的傅立葉表示，是常數(shù)，最終將光信號基態(tài)模式分布成F（x，y）看成是近似高斯函數(shù)。另外在研究接收端過程中，一般都是將光相干接收機作為主要組成進行研究，其能夠?qū)邮諜C進行直接測探，讓所檢測的信號強度信息得以增強，同時還能夠?qū)姸日{(diào)制信號進行光電轉(zhuǎn)換前對其進行除匹配濾波之外的處理。
2信號處理
研究相干光通信系統(tǒng)內(nèi)處理數(shù)字信號的技術(shù)主要是：光纖信道是信號進行傳輸?shù)耐ǖ溃渲兴霈F(xiàn)的不同形式的失真或者損傷就會在結(jié)合過程中出現(xiàn)線性或者非線性的失真。而線性失真的補償是不存在因果關(guān)系，即無需顧慮其順序問題，不過需要在具體算法當中遵循以下原則：分離所需估計的線性失真為單獨形式的變量，并補償態(tài)應(yīng)該優(yōu)先估計，對于算法較為簡單的變量，然后再補償隨機變量，最后才是對所有變量進行完整補償。算法流程：每個方框所代表的都是相干接收機內(nèi)的數(shù)字信號處理系統(tǒng)的子系統(tǒng)，且子系統(tǒng)之間所可能出現(xiàn)的反饋線路的具體圖表也要進行表示，在預處理算法的研究中，它是指在進行實質(zhì)的信道均衡、載波恢復之前，對采樣后的信號進行一定程度的預先處理，為形成數(shù)字信號處理算法做出充分的準備。
3信號補償
使用數(shù)字信號處理算法之后，相干光通信系統(tǒng)對信號補償是在接收端，具體使用過程當中則會根據(jù)情況的不同來使用不同形式的數(shù)字信號處理子系統(tǒng)。去偏移系統(tǒng)可以針對偏振之間的采樣時刻偏移進行補償。正交化系統(tǒng)可以補償因調(diào)制器和混頻器缺陷造成的欠正交狀況。歸一化系統(tǒng)能夠?qū)⑿盘柧邆鋯挝坏哪芰头龋M而使得信號發(fā)生色度色散后可利用靜態(tài)信道的均衡系統(tǒng)對其進行補償。即使出現(xiàn)不當采樣而導致誤差出現(xiàn)時，也能夠使用采樣時鐘來對系統(tǒng)進行相關(guān)補償。即自適應(yīng)的信道均衡系統(tǒng)能夠?qū)τ谄袼霈F(xiàn)的相關(guān)損傷進行補償，載波相位回復系統(tǒng)是估計載波相位的噪聲，進而對所出現(xiàn)的失真進行補償。載波頻率恢復系統(tǒng)則是對發(fā)送端和接收端之間載波所出現(xiàn)的頻率偏移進行補償和估計。對于光線非線性造成的信號損傷可以借助非線性補償系統(tǒng)進行補償。
4相關(guān)耦合
在應(yīng)用數(shù)字信號處理算法過程當中，先在接收端破和所輸入的光信號和本振光，進而根據(jù)上述的數(shù)字信號處理技術(shù)子系統(tǒng)來對所耦合的光信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)化、去偏移以及正交化恢復等處理，然后根據(jù)實際的應(yīng)用環(huán)境來選擇具體形式的反饋和補償。即相干光通信系統(tǒng)中有了數(shù)字信號處理算法的應(yīng)用將會對其色散、偏振等造成的信號失真有了非常有效的補償，進而更好的促進了相干光通信系統(tǒng)的發(fā)展。
二、小結(jié)
數(shù)字信號處理算法在相干光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠?qū)⒏鞣N形式損耗帶來補償，進而使得相干光通信的質(zhì)量得到質(zhì)的提升。光纖通信技術(shù)不斷發(fā)展，如何將數(shù)字信號處理算法的復雜程度降低，進而使得補償?shù)姆秶托阅艿玫皆鰪娛钱斍霸擃I(lǐng)域研究的主要內(nèi)容。
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