- 學位論文
光學正交分頻多工系統中同調偵測的減少相位雜訊演算法
Phase Noise Reduction Algotithm of Coherent Optical OFDM System
摘要
在過去的光纖通訊領域當中，做通道補償的方式大部分以光學的角度來出發， 但是光學補償的缺點就是價格昂貴，架構複雜以及動態補償效果差，所以近年慢 慢的演變成數位訊號處理扮演著主要補償的角色，其原因是數位訊號處理可以因 應不同的需求，來改變其中的補償機制，並且將其中的演算法轉換成積體化電路 時，所需要的成本將會遠低於在光學上面所做的補償。 在本篇論文中，我們首先會提到 coherent OFDM 完整的系統架構，接著會提 到傳送端跟接受端的數位訊號處理，而本篇論文的重心會放在相位偵測上面，其 原因是在光纖通訊上面主要可以分為兩種調變模式，一種為 direct detection OFDM 另一種就是本篇論文所提及的 coherent OFDM，而 coherent OFDM 系統是 在接收端使用 local laser 來做 beating down 的，相對於 direct detection OFDM 是 在傳輸的時候帶著一根載波，而在接收端的時候用這根載波來做 beating down 的， 所以 coherent OFDM 系統必須要比 direct detection OFDM 系統多做相位偵測，其 中相位偵測的方法在本論文裡面所提到有三種方法，(一) data-aided、(二) pilot-aided、(三)phase noise suppression algorithm，在這幾種方法中我們可以發現 到 phase noise suppression algorithm 這種方法最好，而我們會在論文裡面看到三 種不同演算法在不同的傳輸距離中比較以及經過 800 公里的單模光纖(SMF)傳輸 下，我們所使用的 phase noise suppression algorithm 可以比 pilot-aided 演算法提升 2dB 的光訊雜比(OSNR)，同時也不需要任何色散補償光纖，完全只需要數位訊 號處理的部分，而在正交分頻多工系統下的等化器(equalizer)也比 single carrier 系統的等化器複雜度要來的低。