高速光通信中新型調制碼的產生及傳輸

王一衡

摘 要：調制碼在高速光通信中起著較為主要的作用，起到發展高速光通信的運行效率速度、運行安全性，本文通過探究高速光通信中新型調制碼的產生及傳輸，實際的確定新型調制碼對高速光通信所發揮的作用以及發展前景。

【關鍵詞】高速光通信 新型調制碼 產生及傳輸研究

高速光通信是以光波為載波進行的一種通信方式，特點就是通信速度快、通信容量大、通信質量高、通信距離限制小、光纜建設簡便、維修簡單等，高速光通信逐漸成為當代所不可或缺的一部分，但是在實際的應用過程中，高速光通信還存在一定的限制，針對這一方面開展多方向研究，其中效果較為突出的方向就是調制碼研究，即研究以及應用新型調制碼，確定其的產生以及傳輸，進一步確定其所起到的具體作用。

1 改進型雙二進制歸零碼標記與暗脈沖歸零碼標記的產生

1.1 改進型雙二進制歸零碼標記的產生

光標記網交換網絡一般都需要核心路由器、入口路由器、出口路由器三種類型的路由器才能夠完成數據的分組與交換。核心路由器的主要工作是對數據進行分組轉發，進而使數據傳輸到正確的路由器中，核心路由器轉發數據分組的方式一般都是讀取標記、替換標記與擦除標記，且核心路由器一般不處理載荷，但若需要傳輸或下載新的數據，核心路由器會對載荷進行相應的處理。入口路由器的主要工作是標記與產生載荷，以及分組數據，并將數據發送至分組。出口路由器的主要工作是檢測及接收標記與載荷，并將標記與載荷分離，提取數據與載荷中有用的信息。核心路由器只對已經標記的光電信號及載荷進行擦拭與重寫，因此利用MD.RZ信號標記能改變調制的強度，而采取常規強度的調制，且還能夠利用檢測系統接收機直接讀取標記，這種標記與讀取信號的方式大大降低了核心路由器工作的復雜度。此外MD—P.Z碼具有定時信息豐富的特征，其能夠使核心路由器的進度大大提高。若載荷選擇調相信號，則信號傳輸可以以恒定包絡或者類似恒定包絡的形式，這種傳輸信號的形式大大降低了非線性負面影響對光纖傳輸信號的影響。此外，檢測信號接收時利用平衡機，檢測信號接收的靈敏性更高。綜合上述因素考慮，利用MD—RZ標記、NRZ-DPSK載荷、NRZ.DQPSK載荷形成正交調制組成了新的性能更好的光分組信號。

1.2 暗脈沖歸零碼標記的產生

利用預調制對數據信息進行預編碼。如下圖所示，為預編碼后需要發送信號的數學計算方式：

根據預編碼發送信號的計算公式可以看出輸出信號的光暗脈沖歸零碼的二進制信號光場的數學規律。由公式可以看出雙臂MZ調制器的輸入信號與發送信號的強度及相位有關，如果定義發送信號“1”碼時的光功率比上發送信號“0”碼時光功率的值為消光比，則信號的幅度應該較大，若信號幅度較小，則產生的標記信號會不能歸0，因此消光比值會很小，信號的傳輸與檢測工作將會很難進行。為了保證信號傳輸及檢測正常進行，消光值必須要足夠大，因此信號發送的幅度要盡量的大。

2 改進型雙二進制歸零碼標記與暗脈沖歸零碼標記的傳輸性能

2.1 改進型雙二進制歸零碼標記的傳輸性能

根據建立的光分組信號與分組信號接收系統模型研究顯示，光分組信號峰值的功率會隨著MD.RZ標記信號的占空比值的增大而逐漸增高，當占空比值為0.25時，產生的MD.RZ標記信號的光分組信號峰值功率便會比連續波激光器的輸出功率小，連續波激光器的輸出功率為10dBm，即光分組信號峰值功率小于10dBm。當占空比為0.75時，則正好相反，光分組信號的峰值功率等于10dBm。且頻譜的利用效率會隨著MD.RZ標記信號占空比值的增加而提高，頻譜利用效率的提升雖然會使通信傳輸容量增加，但光分組信號入纖功率也會隨著標記信號占空比值增大而增加，光信號在光纖中傳輸時受到的非線性負面影響會更大，因此電信號延時器對信號的延時值應該根據傳輸性能的要求具體設計，進而選擇最優的信號延時時間，提升信號的傳輸性能。

2.2 暗脈沖歸零碼標記的傳輸性能

dark RZ標記信號一般有兩個電信號放大器才能構成完整的發送裝置，且一般發送裝置中兩個電信號放大器的性能都是相同的，經過兩個電信號放大器的兩路驅動信號的電壓一般也是相同的。發送裝置中的兩個電信號發大器對驅動信號的放大不是無限制的，在經過兩個電信號放大器的驅動信號放大之后都必須不超過雙臂MZ調制器中的半波電壓。調制器前的時延器能夠對電信號的時間進行調制，延時器能夠調制電信號，使其在一個比特周期所需要的時間段內取得不同的值，進而改變dark RZ標記信號的占空比與消光比的值。根據相關實驗研究dark RZ標記信號變化時頻譜變化的規律顯示，頻譜的寬度會隨著dark RZ標記信號f值的增大而變窄，因為延時器的調控作用使得信號的延時值變大，雙臂MZ調制器兩臂輸入信號會出現時間的不同步，而隨著兩輸入信號時間不同步的程度越來越大，產生的dark RZ標記信號占空比差異越來越大，輸出信號的頻譜也會逐漸變窄。

3 結束語

高速光通信中新型調制碼的產生及傳輸會隨著調制碼的種類不同而有所不同，所起到的主要推進作用也會有所不同，高速光通信中新型調制碼種類較多，產生原理以及傳輸方式各有不同，對于高速光通信所起的作用也會有所不同，為清晰化新型調制碼的應用范圍，有必要進行高速光通信中新型調制碼的產生及傳輸的詳談。

參考文獻

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作者單位

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