高速公路光傳輸系統(tǒng)的光放和色散過程研究

1、高速公路光傳輸系統(tǒng)的光放和色散過程研究【摘要】隨著高速公路建設(shè)的發(fā)展，相關(guān)運營業(yè)務量加大，高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)變得尤為重要。光纖傳輸系統(tǒng)的開發(fā)和研究為高速公路通信系統(tǒng)提供了有力的支持，光纖傳輸由速率到傳輸距離已經(jīng)產(chǎn)生了飛躍性進步。然而，色散與光放等傳輸系統(tǒng)的制約因素依然對光通信系統(tǒng)性能造成巨大影響。本文針對光傳輸隨傳輸速率提高和傳輸距離的增加造成信號損失問題，提出一種色散緩解措施-被動均衡技術(shù)，分析了 LMS 自適應算法及前饋均衡器，通

2、過仿真對均衡器在不同調(diào)制格式下色散補償性能模擬分析，為后續(xù)建模仿真打下基礎(chǔ)。【關(guān)鍵詞】光纖通信色散補償均衡器 LMS 自適應算法一、引言 一、引言高速公路的通信系統(tǒng)支撐著公路的現(xiàn)代化管理，是現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)設(shè)施。光傳輸系統(tǒng)的應用將高速公路的監(jiān)控系統(tǒng)、收費管理系統(tǒng)的音頻和視頻信息及時的傳輸，發(fā)揮了高速公路高速、高效、安全、舒適的特點。然而，隨著高速公路相關(guān)業(yè)務量的加大，傳輸速率與傳輸距離的增加，光傳輸?shù)闹萍s因素光放和色散問題越發(fā)凸顯。色散

3、會使脈沖展寬，造成碼間干擾和誤碼率，最終使系統(tǒng)傳輸性能降低，因此對光放和色散的研究成為近年研究的熱點。本文針對光纖中色散現(xiàn)象研究了傳輸性能和調(diào)制格式，提出了被動均衡技術(shù)及直接檢測光通信系統(tǒng)的色散補償技術(shù)。對前饋均衡器的結(jié)構(gòu)以及特點進行分析，并利用 Matlab 仿真了均衡器結(jié)構(gòu)在不同調(diào)制格式下色散的補償性能，為后續(xù)的建模仿真打下良好基礎(chǔ)，對實現(xiàn)高速的集團化，科學化、規(guī)范化管理具有重要的意義[1-3]。度與光波中心頻率 ω0 相比可以忽略

4、不計。光纖信號在傳播中的頻譜分量利用逆傅里葉變換轉(zhuǎn)換到時域時信號幅度表示為：電子色散補償是基于信道均衡原理，在發(fā)射端電子色散補償模塊中對電信號的電光轉(zhuǎn)換預處理，在接收端電子色散補償模塊對光電信號轉(zhuǎn)換后進行濾波和均衡處理。3、3 電子色散補償技術(shù)中均衡器應用原理理想的傳輸系統(tǒng)波形不發(fā)生失真才能使輸出信號無損傷再現(xiàn)，即 y（t）=k（t-τ），K 和 τ 為常數(shù)分別表示幅度變化和時間延遲。經(jīng)兩端傅里葉變換得出理想無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)頻域傳遞函數(shù)為

5、 H（ω）=Y（ω）、（ω）=Kep（-iωτ）。該狀態(tài)下的頻域傳遞函數(shù)為 H（ω）=K（ω）ep（-iωτ）。即用于補償信道失真的均衡器傳遞函數(shù)與信道傳遞函數(shù)互為倒數(shù)。通過時域角度，不考慮噪聲影響，若線性結(jié)構(gòu)的均衡器具有 N 個延時單元和抽頭系數(shù)，輸入信號為 y（t）時的均衡器輸出信號為通過上式可以看出，抽頭系數(shù) ck 的適當選擇可消除前后 N 個符號對抽樣點的碼間干擾。3、4 前饋均衡器及自適應算法均衡器的結(jié)構(gòu)可分為線性和非線性兩類