光纖通信系統中的高效信號處理

林智強

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光纖通信系統中的高效信號處理

林智強

中時訊通信建設有限公司，廣東 廣州 510060

隨著經濟與科技的快速發展，我國光纖通信領域實現了較為長足的進步，但這一進步背后存在的色度色散、偏振模色散以及光纖非線性效應，卻直接影響著光纖通信系統的頻譜利用率和系統傳輸能力提升，為此本文就光纖通信系統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業界人士帶來一定啟發。

光纖通信系統；高效信號處理；光正交頻分復用系統

引言

光正交頻分復用系統本身具備著高頻譜利用率、抗色散性能和結構簡單等特，而這些特點也是光正交頻分復用系統能夠在我國當下實現較為廣泛應用的原因，而為了保證光正交頻分復用系統更好服務于我國光通信，正是本文就光纖通信系統中的高效信號處理展開具體研究的原因所在。

1 光正交頻分復用系統概述

在本文就光纖通信系統中高效信號處理展開的研究中，這一研究選擇了在我國當下應用較為廣泛的光正交頻分復用系統作為對象，為此我們首先需要深入了解光正交頻分復用系統。對于光正交頻分復用系統來說，其本身能夠實現對光通信中色度色散、偏振模色散以及非線性效應等因素的抵抗，這就使得光正交頻分復用系統能夠較好滿足我國光通信領域的需求。不過在筆者的實際調查中發現，由于光正交頻分復用系統傳輸的是光OFDM信號，這就使得光正交頻分復用系統的信號傳輸將出現高峰值平均功率比問題，而這一問題所引發的較大峰值功率就會影響光正交頻分復用系統的傳輸性能，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用系統的影響

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

2.1 電器件影響

對于光正交頻分復用系統受到的電器件影響來說，這一影響主要體現在功率放大器需要具有較寬線性區、傳輸系統性能惡化、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用系統受到的電器件影響進行了具體展示。

表1 電器件影響表現

2.2 光器件影響

對于光正交頻分復用系統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的出現是這一影響的具體表現。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；而對于非線性效應的出現來說，子載波間的四波混頻效應是引發這一問題的主要原因，而這些同樣也會對光正交頻分復用系統的傳輸帶來一定負面影響，我們同樣需要予以高度重視[3]。

3 實現光正交頻分復用系統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中的高效信號處理展開的研究，我們就需要明晰實現光正交頻分復用系統高效信號處理的方法，為此本文提出了Hadamard變換結合壓擴技術降低光正交頻分復用系統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變換結合壓擴技術降低光正交頻分復用系統高峰值平均功率比問題影響的處理方法原理進行了簡單展示，而將結合該圖我們能夠較為直觀認識到，較為容易實現的Hadamard變換與壓擴變換使得OFDM信號能夠實現較為理想的恢復，這自然就使得高峰值平均功率比問題的影響能夠實現最大限度上解決[4]。

圖1 問題處理方法原理

3.2 Hadamard變換技術與壓擴變換技術

對于Hadamard變換技術來說，其本身能夠通過遞歸產生，且自身行向量均為相互正交；而對于壓擴變換技術來說，這一技術能夠較好實現OFDM信號的預失真處理，這一處理需要應用壓擴方法，這樣壓擴變換技術就能夠通過發送端放大小幅度信號和壓縮大幅度信號實現OFDM信號的預失真處理，光正交頻分復用系統的傳輸問題也能夠由此實現一定程度上的緩解。

3.3 實驗驗證

為了驗證本文所提出的Hadamard變換結合壓擴技術降低光正交頻分復用系統高峰值平均功率比問題影響的處理方法，筆者應用外部腔體激光器、任意波形發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雜度較低、不占用信號頻帶前提下實現光正交頻分復用系統的高效信號處理，系統本身的傳輸性能也將得以實現較好提升。

4 結論

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

[1]張永祥，張曉.光纖通信在ROV系統中的應用[J].中國石油和化工標準與質量，2013（11）：95-96.

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

[3]徐智岳，侯平.數字信號處理算法在相干光通信系統中的應用[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的研究與應用[J].計算機測量與控制，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