光纖通信系統(tǒng)中的高效信號處理

林智強(qiáng)

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光纖通信系統(tǒng)中的高效信號處理

林智強(qiáng)

中時訊通信建設(shè)有限公司，廣東 廣州 510060

隨著經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展，我國光纖通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了較為長足的進(jìn)步，但這一進(jìn)步背后存在的色度色散、偏振模色散以及光纖非線性效應(yīng)，卻直接影響著光纖通信系統(tǒng)的頻譜利用率和系統(tǒng)傳輸能力提升，為此本文就光纖通信系統(tǒng)中的高效信號處理展開了具體研究，希望這一研究能夠為相關(guān)業(yè)界人士帶來一定啟發(fā)。

光纖通信系統(tǒng)；高效信號處理；光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)

引言

光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)本身具備著高頻譜利用率、抗色散性能和結(jié)構(gòu)簡單等特，而這些特點也是光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)能夠在我國當(dāng)下實現(xiàn)較為廣泛應(yīng)用的原因，而為了保證光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)更好服務(wù)于我國光通信，正是本文就光纖通信系統(tǒng)中的高效信號處理展開具體研究的原因所在。

1 光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)概述

在本文就光纖通信系統(tǒng)中高效信號處理展開的研究中，這一研究選擇了在我國當(dāng)下應(yīng)用較為廣泛的光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)作為對象，為此我們首先需要深入了解光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)。對于光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)來說，其本身能夠?qū)崿F(xiàn)對光通信中色度色散、偏振模色散以及非線性效應(yīng)等因素的抵抗，這就使得光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)能夠較好滿足我國光通信領(lǐng)域的需求。不過在筆者的實際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)傳輸?shù)氖枪釵FDM信號，這就使得光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的信號傳輸將出現(xiàn)高峰值平均功率比問題，而這一問題所引發(fā)的較大峰值功率就會影響光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的傳輸性能，這點必須引起我們的高度重視[1]。

2 高峰值平均功率比問題對光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的影響

對于本文研究的光纖通信系統(tǒng)代表光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)來說，在高峰值平均功率比問題影響下，該系統(tǒng)的電器件、光器件等會受到較為直接的影響。

2.1 電器件影響

對于光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)受到的電器件影響來說，這一影響主要體現(xiàn)在功率放大器需要具有較寬線性區(qū)、傳輸系統(tǒng)性能惡化、DAC和ADC需要的比特分辨率提升等三個方面，表1對這三方面光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)受到的電器件影響進(jìn)行了具體展示。

表1 電器件影響表現(xiàn)

2.2 光器件影響

對于光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)受到的光器件影響來說，光放大器大量供電功率的浪費與非線性效應(yīng)的出現(xiàn)是這一影響的具體表現(xiàn)。對于光放大器大量供電功率的浪費來說，這一浪費主要源于光放大器實際傳輸中受高峰值平均功率比問題影響可能產(chǎn)生的不起作用問題，而解決這一問題就必須提升光放大器功率；而對于非線性效應(yīng)的出現(xiàn)來說，子載波間的四波混頻效應(yīng)是引發(fā)這一問題的主要原因，而這些同樣也會對光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的傳輸帶來一定負(fù)面影響，我們同樣需要予以高度重視[3]。

3 實現(xiàn)光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)高效信號處理的方法

為了能夠較為深入完成本文就光纖通信系統(tǒng)中的高效信號處理展開的研究，我們就需要明晰實現(xiàn)光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)高效信號處理的方法，為此本文提出了Hadamard變換結(jié)合壓擴(kuò)技術(shù)降低光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)高峰值平均功率比問題影響的處理方法。

3.1 方法原理

圖1對本文所研究的Hadamard變換結(jié)合壓擴(kuò)技術(shù)降低光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)高峰值平均功率比問題影響的處理方法原理進(jìn)行了簡單展示，而將結(jié)合該圖我們能夠較為直觀認(rèn)識到，較為容易實現(xiàn)的Hadamard變換與壓擴(kuò)變換使得OFDM信號能夠?qū)崿F(xiàn)較為理想的恢復(fù)，這自然就使得高峰值平均功率比問題的影響能夠?qū)崿F(xiàn)最大限度上解決[4]。

圖1 問題處理方法原理

3.2 Hadamard變換技術(shù)與壓擴(kuò)變換技術(shù)

對于Hadamard變換技術(shù)來說，其本身能夠通過遞歸產(chǎn)生，且自身行向量均為相互正交；而對于壓擴(kuò)變換技術(shù)來說，這一技術(shù)能夠較好實現(xiàn)OFDM信號的預(yù)失真處理，這一處理需要應(yīng)用壓擴(kuò)方法，這樣壓擴(kuò)變換技術(shù)就能夠通過發(fā)送端放大小幅度信號和壓縮大幅度信號實現(xiàn)OFDM信號的預(yù)失真處理，光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的傳輸問題也能夠由此實現(xiàn)一定程度上的緩解。

3.3 實驗驗證

為了驗證本文所提出的Hadamard變換結(jié)合壓擴(kuò)技術(shù)降低光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)高峰值平均功率比問題影響的處理方法，筆者應(yīng)用外部腔體激光器、任意波形發(fā)生器展開了具體的實驗，而這一實驗驗證了本文提出的問題處理方法能夠在復(fù)雜度較低、不占用信號頻帶前提下實現(xiàn)光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的高效信號處理，系統(tǒng)本身的傳輸性能也將得以實現(xiàn)較好提升。

4 結(jié)論

在本文就光纖通信系統(tǒng)中的高效信號處理展開的研究中，筆者詳細(xì)論述了光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的相關(guān)概念、高峰值平均功率比問題對光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的影響、實現(xiàn)光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)高效信號處理的方法，希望這一系列內(nèi)容能夠為我國光纖通信的更好發(fā)展帶來一定啟發(fā)。

[1]張永祥，張曉.光纖通信在ROV系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（11）：95-96.

[2]李建平，李朝暉.光纖通信中非線性香農(nóng)極限的突破——光頻梳應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].科技導(dǎo)報，2016（16）：108-111.

[3]徐智岳，侯平.數(shù)字信號處理算法在相干光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國科技信息，2014（21）：90.

[4]馬爽，吳志勇，高世杰，吳佳彬.光纖通信中雙口RAM的研究與應(yīng)用[J].計算機(jī)測量與控制，2014（3）：892-894.

The Efficient Signal Processing in the Optical Fiber Communication System

Li Zhiqiang

China Eracom Contracting and engeering Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510060

with the rapid development of economy and technology, optical fiber communication field in China achieved a great progress, but behind this progress of chromatic dispersion and polarization mode dispersion and nonlinearity effect, has a direct impact on the spectrum of optical fiber communication system transmission capacity utilization, and systems, this paper is the efficient signal processing in the optical fiber communication system for specific research, hope this research can bring certain inspiration for related industry.

optical fiber communication system; Efficient signal processing; Optical orthogonal frequency division multiplexing system

TN929.11

A

1009-6434（2017）04-0051-02