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        淺析在相干光通信系統(tǒng)中如何應(yīng)用數(shù)字信號處理算法

        2016-05-11 06:50:02紀(jì)亞琪
        中國新通信 2016年7期
        關(guān)鍵詞:數(shù)字信號

        紀(jì)亞琪

        【摘要】 光纖通信也叫光通信,是當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)以及通信技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物。在相干光通信技術(shù)領(lǐng)域中主要包括兩種常見的技術(shù)形式,一種是外差檢測技術(shù),另一種是相干調(diào)制技術(shù)。

        【關(guān)鍵詞】 相干光通信系統(tǒng) 數(shù)字信號 處理算法

        通常而言,光通信系統(tǒng)[1]是指在通信領(lǐng)域中將光作為一種新型傳播的介質(zhì),進(jìn)行信息的傳輸,在信息的傳播過程中主要采用了光電變化原理從而獲取相關(guān)的信息,這一信息傳播形式是我國通信技術(shù)領(lǐng)域中的一種重要的技術(shù)突破。對于光通信技術(shù)而言,采用相干檢測法可以有效提升相干通信能力,與傳統(tǒng)的信號傳輸與處理過程相比,現(xiàn)代化的相干通信技術(shù)采用數(shù)字信號處理算法大大減少了系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算缺陷,進(jìn)一步改善和優(yōu)化了系統(tǒng)的運(yùn)行性能,最重要的是實(shí)現(xiàn)了載波同步的目的。因此,本文將重點(diǎn)通過對相干光通信中如何應(yīng)用數(shù)字信號處理算法的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

        一、相干光通信系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展概述

        在相干光通信技術(shù)領(lǐng)域中主要包括兩種重要的技術(shù),一種是外差檢測技術(shù)[2],另一種是相干調(diào)制技術(shù),前者主要是指在混頻系統(tǒng)中采用震蕩的方式將數(shù)據(jù)信號與光束進(jìn)行直接混頻,從而使兩種物質(zhì)的相位以及頻率相同;后者主要是指將光載波的頻率以及振幅等參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整和改變,在改變之后信號的傳輸性能就會(huì)大幅提升。在實(shí)際的運(yùn)行工作過程中,相干光通信系統(tǒng)會(huì)將具體的數(shù)據(jù)信息通過發(fā)送端發(fā)送至光載波系統(tǒng)中,然后信息經(jīng)過光纖進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸,從而使信息接收端收到的本振光以及光束進(jìn)行有效整合,整合過程結(jié)束之后,還要經(jīng)過平衡機(jī)的探測,最終獲得實(shí)際的數(shù)據(jù)信息檢測結(jié)果。在這一實(shí)際的檢測過程中,主要采用零差檢測與外差檢測兩種不同的檢測技術(shù)進(jìn)行檢測,如果在外差檢測過程中出現(xiàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的情況,則應(yīng)該通過光電轉(zhuǎn)化后對系統(tǒng)中的中頻信號進(jìn)行二次調(diào)節(jié),從而使信號達(dá)到所需要的要求標(biāo)準(zhǔn)。零差檢測中,如果兩束光的波頻一致,此時(shí)可以對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行直接轉(zhuǎn)化。因此從系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)看,光通信系統(tǒng)具有線路損耗低以及運(yùn)行靈敏度高等特征。

        二、相干光通信系統(tǒng)中關(guān)于數(shù)字信號處理算法的實(shí)際應(yīng)用分析

        從上述分析中可以發(fā)現(xiàn),相干通信系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過程中凸顯了多種不同的應(yīng)用特點(diǎn),但是由于受多種不利因素的影響,導(dǎo)致系通在運(yùn)行中也會(huì)存在一定的問題,例如常見的信號傳輸失真問題,而信號傳輸失真又可分為非線性失真與線性失真兩種不同的形式,這兩種信號失真問題都會(huì)導(dǎo)致相干光通信過程存在一定的故障。實(shí)踐可知,目前最常見的一種信號失真現(xiàn)象為線性失真,這一信號失真的情況主要表現(xiàn)為載波相位不清晰、偏振損耗等,而非線性失真主要表現(xiàn)為相位交叉,在一般的系統(tǒng)運(yùn)行過程中信號的非線性失真情況就會(huì)被忽略,此時(shí)完全可以采用數(shù)字信號的處理算法進(jìn)一步彌補(bǔ)相干光通信過程中由于信號線性失真所造成的損失,在信號線性失真補(bǔ)償過程中需要進(jìn)一步綜合考慮信號失真補(bǔ)償順序,在應(yīng)用數(shù)字信號處理算法之前,只有經(jīng)過科學(xué)的補(bǔ)償評估才能確保信號的補(bǔ)償操作順利完善。

        在信號補(bǔ)償之前要經(jīng)過數(shù)字信號算法處理[3],然后相干光通信才能進(jìn)行信號線性失真補(bǔ)償,首先信號補(bǔ)償?shù)闹饕问绞窃谛畔⒌慕邮斩藢€性失真信號進(jìn)行補(bǔ)償,然后在信號有效補(bǔ)償過程中還需要采取其他的科學(xué)補(bǔ)償措施,采用數(shù)字信號處理算法能夠?qū)ο到y(tǒng)中載波頻率的變化情況進(jìn)行不斷調(diào)整,除此之外還可以對信號非線性失真的情況進(jìn)行有效補(bǔ)償,在相干光通信中采用該算法,可以有效將本振光與系統(tǒng)接收端的信號進(jìn)行整合,經(jīng)過有效整合后的信號可以通過信號處理技術(shù)中的相關(guān)子運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行信號的模擬轉(zhuǎn)化,從而正真實(shí)現(xiàn)信號的失真補(bǔ)償,但需要注意的是,在實(shí)際的信號線性失真與非線性失真補(bǔ)償中需要結(jié)合實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境以及其他的運(yùn)行條件對補(bǔ)償信號的參數(shù)機(jī)進(jìn)行不斷調(diào)節(jié)和優(yōu)化,從而根據(jù)實(shí)際的調(diào)節(jié)過程以及參數(shù)的變化對補(bǔ)償過程進(jìn)行信息反饋與收集,最終達(dá)到良好的信號補(bǔ)償與數(shù)字信號算法處理目的??傊?,通過分析實(shí)踐發(fā)現(xiàn),在相干光通信系統(tǒng)中采用數(shù)字信號處理算法,可以有效實(shí)現(xiàn)對色散以及偏振等容易引起信號失真的情況進(jìn)行有效補(bǔ)償,并在實(shí)際的信號線性失真與非線性失真的信號補(bǔ)償中不斷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié),從而使補(bǔ)償?shù)倪^程更加高效、合理、科學(xué)。

        結(jié)束語:綜上所述,對于常見的光通信系統(tǒng)而言,采用相干光通信技術(shù)可以不斷促進(jìn)我國的數(shù)字信號處理技術(shù)水平,但是在這一技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中也會(huì)出現(xiàn)一些不足之處,例如常見的色散效應(yīng),為了進(jìn)一步提高數(shù)字信號處理算法在相干光通信領(lǐng)域中的應(yīng)用能力,本文重點(diǎn)通過對相干光通信系統(tǒng)的運(yùn)用原理以及相關(guān)的概念進(jìn)行闡述,從而不斷提升數(shù)字信號處理算法在相干光通信系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用效果。

        參 考 文 獻(xiàn)

        [1]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.

        [2]牟近辰.數(shù)字信號處理算法在相干光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].通訊世界,2015,09:18.

        [3]黃婷婷.數(shù)字信號處理算法在相干光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].無線互聯(lián)科技,2014,06:40.

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