FPGA用于16Gbs高速光纤通信系统中PMD补偿的分析.docx

优秀毕业论文 精品参考文献资料 中文摘要摘要：偏振模色散 中文摘要 摘要：偏振模色散(PMD)是限制光通信系统向高速率和大容量扩展的主要障碍，尤 其是160Gb／s光传输系统中，由PMD引起的脉冲畸变现象更加严重。为了克服PMD 带来的危害，国内外已经开始了对PMD补偿的研究。但是目前的补偿系统复杂、 成本高且补偿效果不理想，因此采用前向纠错(FEC)和偏振扰偏器配合抑制PMD 的方法，可以实现低成本的PMD补偿。 在实验中将扰偏器连入光时分复用系统，通过观察其工作前后的脉冲波形， 发现扰偏器的应用改善了系统的性能。随着系统速率的提高，对扰偏器速率的要 求也随之提高，目前市场上扰偏器的速率无法满足160Gb／s光传输系统要求。通过 对偏振扰偏器原理的分析，决定采用高速控制电路驱动偏振控制器的方法来实现 高速扰偏器的设计。扰偏器采用铌酸锂偏振控制器，其响应时间小于lOOns，是目 前偏振控制器能够达到的最高速率，但是将其用于160Gb／s高速光通信系统扰偏 时，这个速率仍然偏低，因此，提出采用多段铌酸锂晶体并行扰偏的方法，弥补 铌酸锂偏振控制器速率低的问题。通过对几种处理器的分析和比较，选择 DSP+FPGA作为控制端，DSP芯片用于产生随机数据，FPGA芯片具有丰富的I／O 引脚，工作频率高，可以实现大量数据的快速并行输出。这样的方案可以充分发 挥DSP和FPGA各自的优势。另外对数模转换芯片也要求响应速度快，本论文以 FPGA为核心，完成了FPGA与其它芯片的接口电路设计。在Quartus II集成环境 中进行FPGA的开发，使用VHDL语言和原理图输入法进行电路设计。 本文设计的偏振扰偏器在高速控制电路的驱动下，可以实现大量的数据处理， 采用多段铌酸锂晶体并行工作的方法，可以提高偏振扰偏器的速率。利用本方案 制作的扰偏器具有高扰偏速率，适合应用于160Gb／s光通信系统中进行PMD补偿。 关键词：偏振模色散；偏振控制器；扰偏器；FPGA 分类号：TN929．11 AB AB STRACT ABSTRACT： Polarization mode dispersion(PMD)is the main obstacle that restricts optical communication system develop to high—speed and large capacity,especially in 160Gb／s optical fiber communication system，the distortion of pulse caused by PMD becomes more serious．In order to overcome the harm of PMD，Experts at home and abroad have begun the study the PMD compensation．However,the current compensation system is complex and high．cost in compensation，SO using FEC with polarization scrambler to restrain PMD Call achieve low—cost compensation． Polarization scrambler was added to OTDM system in the experiment and by observing pulse shape before and after the polarization scrambler run,the application of polarization scrambler makes the system performance improved is found．As the bit rate of optical fiber communication is increasing,the need of polarization scrambler’S rate also increases；now in the market the rate of polarization scrambler Can not satisfy the requirements of 1 60Gb／s optical transmission system．Through analyzing the principle of polarization scrambler,hi班-speed polarization scrambler call be achieved by the