光纤通信系统中的高效信号处理

林智强



光纤通信系统中的高效信号处理

林智强

中时讯通信建设有限公司，广东 广州 510060

随着经济与科技的快速发展，我国光纤通信领域实现了较为长足的进步，但这一进步背后存在的色度色散、偏振模色散以及光纤非线性效应，却直接影响着光纤通信系统的频谱利用率和系统传输能力提升，为此本文就光纤通信系统中的高效信号处理展开了具体研究，希望这一研究能够为相关业界人士带来一定启发。

光纤通信系统；高效信号处理；光正交频分复用系统

引言

光正交频分复用系统本身具备着高频谱利用率、抗色散性能和结构简单等特，而这些特点也是光正交频分复用系统能够在我国当下实现较为广泛应用的原因，而为了保证光正交频分复用系统更好服务于我国光通信，正是本文就光纤通信系统中的高效信号处理展开具体研究的原因所在。

1 光正交频分复用系统概述

在本文就光纤通信系统中高效信号处理展开的研究中，这一研究选择了在我国当下应用较为广泛的光正交频分复用系统作为对象，为此我们首先需要深入了解光正交频分复用系统。对于光正交频分复用系统来说，其本身能够实现对光通信中色度色散、偏振模色散以及非线性效应等因素的抵抗，这就使得光正交频分复用系统能够较好满足我国光通信领域的需求。不过在笔者的实际调查中发现，由于光正交频分复用系统传输的是光OFDM信号，这就使得光正交频分复用系统的信号传输将出现高峰值平均功率比问题，而这一问题所引发的较大峰值功率就会影响光正交频分复用系统的传输性能，这点必须引起我们的高度重视[1]。

2 高峰值平均功率比问题对光正交频分复用系统的影响

对于本文研究的光纤通信系统代表光正交频分复用系统来说，在高峰值平均功率比问题影响下，该系统的电器件、光器件等会受到较为直接的影响。

2.1 电器件影响

对于光正交频分复用系统受到的电器件影响来说，这一影响主要体现在功率放大器需要具有较宽线性区、传输系统性能恶化、DAC和ADC需要的比特分辨率提升等三个方面，表1对这三方面光正交频分复用系统受到的电器件影响进行了具体展示。

表1 电器件影响表现

2.2 光器件影响

对于光正交频分复用系统受到的光器件影响来说，光放大器大量供电功率的浪费与非线性效应的出现是这一影响的具体表现。对于光放大器大量供电功率的浪费来说，这一浪费主要源于光放大器实际传输中受高峰值平均功率比问题影响可能产生的不起作用问题，而解决这一问题就必须提升光放大器功率；而对于非线性效应的出现来说，子载波间的四波混频效应是引发这一问题的主要原因，而这些同样也会对光正交频分复用系统的传输带来一定负面影响，我们同样需要予以高度重视[3]。

3 实现光正交频分复用系统高效信号处理的方法

为了能够较为深入完成本文就光纤通信系统中的高效信号处理展开的研究，我们就需要明晰实现光正交频分复用系统高效信号处理的方法，为此本文提出了Hadamard变换结合压扩技术降低光正交频分复用系统高峰值平均功率比问题影响的处理方法。

3.1 方法原理

图1对本文所研究的Hadamard变换结合压扩技术降低光正交频分复用系统高峰值平均功率比问题影响的处理方法原理进行了简单展示，而将结合该图我们能够较为直观认识到，较为容易实现的Hadamard变换与压扩变换使得OFDM信号能够实现较为理想的恢复，这自然就使得高峰值平均功率比问题的影响能够实现最大限度上解决[4]。

图1 问题处理方法原理

3.2 Hadamard变换技术与压扩变换技术

对于Hadamard变换技术来说，其本身能够通过递归产生，且自身行向量均为相互正交；而对于压扩变换技术来说，这一技术能够较好实现OFDM信号的预失真处理，这一处理需要应用压扩方法，这样压扩变换技术就能够通过发送端放大小幅度信号和压缩大幅度信号实现OFDM信号的预失真处理，光正交频分复用系统的传输问题也能够由此实现一定程度上的缓解。

3.3 实验验证

为了验证本文所提出的Hadamard变换结合压扩技术降低光正交频分复用系统高峰值平均功率比问题影响的处理方法，笔者应用外部腔体激光器、任意波形发生器展开了具体的实验，而这一实验验证了本文提出的问题处理方法能够在复杂度较低、不占用信号频带前提下实现光正交频分复用系统的高效信号处理，系统本身的传输性能也将得以实现较好提升。

4 结论

在本文就光纤通信系统中的高效信号处理展开的研究中，笔者详细论述了光正交频分复用系统的相关概念、高峰值平均功率比问题对光正交频分复用系统的影响、实现光正交频分复用系统高效信号处理的方法，希望这一系列内容能够为我国光纤通信的更好发展带来一定启发。

[1]张永祥，张晓.光纤通信在ROV系统中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2013（11）：95-96.

[2]李建平，李朝晖.光纤通信中非线性香农极限的突破——光频梳应用及发展趋势[J].科技导报，2016（16）：108-111.

[3]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.

[4]马爽，吴志勇，高世杰，吴佳彬.光纤通信中双口RAM的研究与应用[J].计算机测量与控制，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