浅析在相干光通信系统中如何应用数字信号处理算法

纪亚琪

【摘要】 光纤通信也叫光通信，是当前我国经济社会以及通信技术不断发展的产物。在相干光通信技术领域中主要包括两种常见的技术形式，一种是外差检测技术，另一种是相干调制技术。

【关键词】 相干光通信系统 数字信号 处理算法

通常而言，光通信系统[1]是指在通信领域中将光作为一种新型传播的介质，进行信息的传输，在信息的传播过程中主要采用了光电变化原理从而获取相关的信息，这一信息传播形式是我国通信技术领域中的一种重要的技术突破。对于光通信技术而言，采用相干检测法可以有效提升相干通信能力，与传统的信号传输与处理过程相比，现代化的相干通信技术采用数字信号处理算法大大减少了系统内部的数据处理与运算缺陷，进一步改善和优化了系统的运行性能，最重要的是实现了载波同步的目的。因此，本文将重点通过对相干光通信中如何应用数字信号处理算法的有关内容进行分析。

一、相干光通信系统的应用发展概述

在相干光通信技术领域中主要包括两种重要的技术，一种是外差检测技术[2]，另一种是相干调制技术，前者主要是指在混频系统中采用震荡的方式将数据信号与光束进行直接混频，从而使两种物质的相位以及频率相同；后者主要是指将光载波的频率以及振幅等参数指标进行调整和改变，在改变之后信号的传输性能就会大幅提升。在实际的运行工作过程中，相干光通信系统会将具体的数据信息通过发送端发送至光载波系统中，然后信息经过光纤进行实时传输，从而使信息接收端收到的本振光以及光束进行有效整合，整合过程结束之后，还要经过平衡机的探测，最终获得实际的数据信息检测结果。在这一实际的检测过程中，主要采用零差检测与外差检测两种不同的检测技术进行检测，如果在外差检测过程中出现结果不准确的情况，则应该通过光电转化后对系统中的中频信号进行二次调节，从而使信号达到所需要的要求标准。零差检测中，如果两束光的波频一致，此时可以对系统中的数据信号进行直接转化。因此从系统的实际运行特点看，光通信系统具有线路损耗低以及运行灵敏度高等特征。

二、相干光通信系统中关于数字信号处理算法的实际应用分析

从上述分析中可以发现，相干通信系统在实际的应用过程中凸显了多种不同的应用特点，但是由于受多种不利因素的影响，导致系通在运行中也会存在一定的问题，例如常见的信号传输失真问题，而信号传输失真又可分为非线性失真与线性失真两种不同的形式，这两种信号失真问题都会导致相干光通信过程存在一定的故障。实践可知，目前最常见的一种信号失真现象为线性失真，这一信号失真的情况主要表现为载波相位不清晰、偏振损耗等，而非线性失真主要表现为相位交叉，在一般的系统运行过程中信号的非线性失真情况就会被忽略，此时完全可以采用数字信号的处理算法进一步弥补相干光通信过程中由于信号线性失真所造成的损失，在信号线性失真补偿过程中需要进一步综合考虑信号失真补偿顺序，在应用数字信号处理算法之前，只有经过科学的补偿评估才能确保信号的补偿操作顺利完善。

在信号补偿之前要经过数字信号算法处理[3]，然后相干光通信才能进行信号线性失真补偿，首先信号补偿的主要形式是在信息的接收端对线性失真信号进行补偿，然后在信号有效补偿过程中还需要采取其他的科学补偿措施，采用数字信号处理算法能够对系统中载波频率的变化情况进行不断调整，除此之外还可以对信号非线性失真的情况进行有效补偿，在相干光通信中采用该算法，可以有效将本振光与系统接收端的信号进行整合，经过有效整合后的信号可以通过信号处理技术中的相关子运行系统进行信号的模拟转化，从而正真实现信号的失真补偿，但需要注意的是，在实际的信号线性失真与非线性失真补偿中需要结合实际的系统运行环境以及其他的运行条件对补偿信号的参数机进行不断调节和优化，从而根据实际的调节过程以及参数的变化对补偿过程进行信息反馈与收集，最终达到良好的信号补偿与数字信号算法处理目的。总之，通过分析实践发现，在相干光通信系统中采用数字信号处理算法，可以有效实现对色散以及偏振等容易引起信号失真的情况进行有效补偿，并在实际的信号线性失真与非线性失真的信号补偿中不断进行优化调节，从而使补偿的过程更加高效、合理、科学。

结束语：综上所述，对于常见的光通信系统而言，采用相干光通信技术可以不断促进我国的数字信号处理技术水平，但是在这一技术的实际应用过程中也会出现一些不足之处，例如常见的色散效应，为了进一步提高数字信号处理算法在相干光通信领域中的应用能力，本文重点通过对相干光通信系统的运用原理以及相关的概念进行阐述，从而不断提升数字信号处理算法在相干光通信系统中的实际应用效果。

参 考 文 献

[1]徐智岳，侯平.数字信号处理算法在相干光通信系统中的应用[J].中国科技信息，2014，21：90.

[2]牟近辰.数字信号处理算法在相干光通信系统中的应用[J].通讯世界，2015，09：18.

[3]黄婷婷.数字信号处理算法在相干光通信系统中的应用研究[J].无线互联科技，2014，06：40.