应用于偏振模色散补偿系统中的前向纠错技术的研究论文

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1、应用于偏振模色散补偿系统中的前向纠错技术的研究毕业论文目录第一章概述11.1通信和通信系统11.2偏振模色散补偿11.3前向纠错的发展历程21.4LDPC码的应用前景41.5论文的结构安排5第二章偏振模色散的基本理论92.1偏振光基本概念92.2偏振态的表示方法92.2.1琼斯矢量92.2.3斯托克斯（Stokes）矢量102.2.3邦加球的表示方法112.3偏振模色散的产生142.4偏振模色散补偿控制技术142.4.1光域偏振模色散补偿方案152.4.2偏振模色散补偿单元152.4.3偏振模色散监测模块162.4.4反

2、馈控制模块162.5PSO算法172.5.1PSO算法的搜索算法流程182.5.2PSO跟踪算法流程192.6本章小结20第三章LDPC码基本原理和编译码方法223.1前向纠错技术概述223.2分组码223.3低密度奇偶校验码概述233.4LDPC码的分类243.5LDPC规则码随机构造方法243.5.1构造规则码校验矩阵的要求243.5.2LDPC码基于行分裂和列分裂的构造方法243.6LDPC码的译码算法253.6.1比特翻转译码算法263.6.2置信传播译码算法273.7本章小结37第四章前向纠错性能仿真以及在光纤

3、PMD补偿系统中应用仿真404.1LDPC码译码性能仿真分析40III4.2LDPC码应用于PMD补偿424.3FEC编码应用于有PMD补偿器的系统434.4增强型FEC应用于有PMD补偿器的系统444.5本章小结46攻读硕士期间发表论文情况48致谢49III北京邮电大学硕士学位论文第一章概述自从出现了人类，就有了伴随人类的通信系统。打手势、书信往来、电报、广播、电话、电视等都是传递消息的方法，都是通信。通信的目的就是传递消息，传输信息。近代以来的通信就是借助电信号抑或光信号以及相关的的设备来完成的。1.1通信和通信系统

4、信源、信道和信宿即可构成最简单的通信系统。通常说起来，提供消息的设备、人或者物体就可以称之为信源。而接收消息的设备、人或者物体就是信宿。中间用来传递信息的通路，从信源到信宿间传递物理信号的传输介质和设施就是信道。数字通信系统中有两个问题：有效性和可靠性。数字通信的有效性主要体现在一个信道通过的信息速率来体现，是数字通信中信源编码的主要问题。信源编码技术使得用尽量少的马子符号来描述语音、图像等消息。可靠性说明信宿对接收到的消息进行判断评估、去伪留真处理的能力，是数字通信中信道编码的主要任务。可靠性主要可以用误码率和误比特率

5、来衡量，所以提高可靠性，主要任务就可以看做让误码率或者误比特率尽量小的工作。而信息论最初就是为了解决通信系统的有效性和可靠性而建立并发展起来的。而传输过程中，数字信号因为受到各种噪声和干扰的影响，其信号码元的波形一定程度上遭到破坏，导致在传输到接收端会出现误判决。普遍实际存在的加性噪声的干扰影响，通常有几种常见方法可以提高可靠性，采用更好的调制格式、采用更好的解调方式，增大发射功率，还有运用好的差错控制编码。纠错编码技术可以保证通信系统的数据可以可靠地传输，具体的做法是在信源处在需要传输的信息中加入一些具有一定相关性的校

6、验码，使得信宿出可以检测到错误并且能够纠正错误，通过这样的处理达到改善通信性能的效果，提高数据传输质量，降低比特误码率，降低发射功率等。1.2偏振模色散补偿光纤由于制造工艺的缺陷造成截面并非圆形，或者由于受到挤压、扭曲、温度、电磁场等因素的影响造成其中传输的两个正交模式的传播速度不同，发生“走离”，这种现象称之为偏振模色散（PMD：polarizationmodedispersion）。49北京邮电大学硕士学位论文光纤PMD的大小一般用PMD系数表示。目前的光纤通信系统主要采用普通单模光纤（G.652），ITU-T规定G

7、.652光纤的PMD系数小于。新型光纤的PMD系数一般比较小，但是早些时间铺设的光纤PMD系数都较大。如果对骨干网铺设的光纤进行升级，成本将非常昂贵，所以需要研究偏振模色散补偿技术以缓解光纤中的PMD对信号造成的影响。对于光信号在传输过程中的损伤，由于色度色散和非线性在光纤中较为稳定，易于补偿，因而目前的研究较为成熟，然而，对于PMD，由于其随机性，目前尚无非常成熟的补偿技术。已有的偏振模色散缓解和补偿技术分为电域补偿和光域补偿[19]。其中，电域补偿主要采用电均衡技术，其特点是结构紧凑，能够修复由于多种原因引起的信号恶

8、化。但是，电域补偿的设备比较复杂，补偿量有限，且受电子器件速率瓶颈的限制，不适于40Gb/s及其以上的系统。光域补偿主要采用反馈控制的方式，通过算法实现对偏振模色散的缓解。其特点是结构简单、成本低、补偿量大，控制信号敏感度高，且响应速度较高，没有器件瓶颈的限制[20]。此外，可以采用对偏振模色散容忍度高的码型来缓解信