（物理电子学专业论文）基于dsp的偏振模色散补偿系统逻辑控制模块.pdf

北京邮电大学硕士论文 摘要 摘要 本论文的资助来源为：国家8 6 3 计划重点项目“光纤偏振模色散自适应补偿 技术”，编号：2 0 0 1 a a l 2 2 0 4 1 ；国家自然科学基金项目“偏振模色散缓解技术与 补偿技术动态结合的研究”，编号：6 0 5 7 7 0 4 6 ；北京市教委共建项目“高速光纤 通信系统中若干重要技术的研究”，编号：x k l 0 0 1 3 0 5 3 7 。 偏振模色散被认为是限制1 0 g b s 以上光纤通信系统长距离传输的重要因素 之一，是目前光纤通信领域的一个研究热点。本论文讨论了偏振模色散基本理论， 初步讨论了补偿技术，详细地分析了自适应偏振模色散补偿系统中基于d s p 的逻 辑控制模块的硬件设计和制作，以及使用控制模块完成的p m d 补偿实验和p s o 算法的移植，本论文的主要工作包含以下几个方面： 一、p m d 的基本理论和检测方法 介绍了偏振光和偏振器件的表示方法，以及偏振器件的琼斯传输矩阵；分析 了光纤中偏振模色散的起因。 介绍了偏振模色散取样检测方法和信号的提取，重点分析了单偏振态偏振度 法，电域频率分量电功率法以及偏振态椭球法的特点和检测方法。 二、基于d s p 的偏振模色散补偿系统逻辑控制模块硬件设计和制作 介绍了d s p 技术基础以及d s p 系统设计的一般方法。 分析了现有的p m d 补偿系统控制模块的硬件配置和性能，给出了基于d s p 的硬件系统的总体设计。 重点设计了基于d s p 的逻辑控制模块硬件系统，包括：d s p 最小系统设计， a d 采集部分电路设计，d a 控制部分电路设计，并给出了d s p 系统的系统资 源分配。 三、基于d s p 的偏振模色散补偿方案与实验 介绍了偏振模色散补偿技术的分类，一阶、二阶偏振模补偿的方案。 重点设计了验证d s p 系统性能的光路实验，详细介绍了p s o 算法，并结合 实验，完成了对p s o 算法移植到d s p 系统的可行性验证。 详细讨论了使用d s p 系统作为逻辑控制模块完成的一阶和二阶p m d 补偿 实验。并分析了实验结果。 关键词；光纤通信偏振模色散p m d 补偿逻辑控制模块p s od s p 系统 北京邮电大学硕士论文摘要 a b s t r a c t t h er e s e a r c hw o r ki nt h i sd i s s e r t a t i o ni s s u p p o r t e db yn a t i o n a l 8 6 3h i g h t e c h n o l o g yi m p o r t a n tp r o j e c t , n o 2 0 0 1 a a l 2 2 0 4 1 ， t e c h n o l o g i e so fa d a p t i v e c o m p e n s a t i o n f o rp o l a r i z a t i o nm o d ed i s p e r s i o n ，n a t i o n a ln a t u r a l s c i e n c e f o u n d a t i o no fc h i n a , n o 6 0 5 7 7 0 4 6 ， t h er e s e a r c ho nd y n a m i c a l l yc o m b i n i n g r e l a x e dt e c h n o l o g yw i t l lc o m p e n s a t i o nt e c h n o l o g yf o rp o l a r i z a t i o nm o d ed i s p e r s i o n s y s t e m s ”，a n dc o r p o r a t eb u i l d i n gp r o j e c to fb e i j i n g e d u c a t i o n a lc o m m i t t e e n o x k l 0 0 1 3 0 5 3 7 ， t h er e s e a r c ho ns o m ei m p o r t a n tt e c h n o l o g i e si nh i 曲- s p e e d o p t i c a lf i b e rc o m m u n i c a t i o ns y s t e m s ” p o l a r i z a t i o nm o d ed i s p e r s i o n ( p m d ) i sc o n s i d e r e dt ob eo n eo ft h em a i n o b s t a c l e sf o rl o n g h a u lo p t i c a lf i b e rc o m m u n i c a t i o ns y s t e m sw i t l lt h es p e e db e y o n d 1 0 g b s t h e r e f o r e ，i th a sb e e nah o tt o p i ci nr e c e n ty e a r s t h eb a s i ct h e o r yo fp m d a n dp m dc o m p e n s a t i o nm e t h o di sd i s c u s s e di nt h i sp a p e r a n dw es y s t e m a t i c a l l y i n v e s t i g a t et h ed e s i g na n do p e r a t i n gs y s t e mo ft h el o g i cc o n t r o lu n i tb a s e do nd s p p m d c o m p e n s a t i o ne x p e r i m e n t sa n dt h et r a n s p l a n to f p s o a r ec o m p l e t e ds u c c e s s f u l l y , u s i n gt h el o g i cc o n t r o lu n i t a b o v ea 1 1 t h er e s e a r c hw o r ki n t h ed i s s e r t a t i o ni ss u m m e du pa sf o l l o w i n g ： 1 、t h eb a s i ct h e o r ya b o u tp m da n dt h em o n i t o r i n gt e c h n i q u e s t h ee x p r e s s i o n sa b o u tp o l a r i z a t i o nl i g h t ，t h ej o n e st r a n s m i s s i o nm a t r i xo f p o l a r i z a t i o nd e v i c ea r ei n t r o d u c e d , a n dt h eo r i g i no f p m d i sd i s c u s s e d t h em e a s u r e m e n tt e c h n i q u e so fp m di sr e v i e w e d a n dt h r e ek i n d so fp m d m o n i t o r i n gt e c h n i q u e sa r ee s p e c i a l l yd i s c u s s e d ，i n c l u d i n gd e g r e eo fp o l a r i z a t i o n , d o p e l l i p s o i da n dt h ep o w e ro f d a t a ss p e c t r a lf r e q u e n c yc o m p o n e n t s 2 、t h ed e s i g no fl o g i cc o n t r o lu n i td e s i g nb a s e do nd s p , f o rp m d c o m p e n s a t i o n s 3 7 s t e m s t h eb a s i so fd s p t e c h n o l o g ya n dt h eg e n e r a lm e t h o df o rd s ps y s t e md e s i g na r e i n t r o d u c e d t h ec o n f i g u r a t i o na n dc a p a b i l i t yo ft h ec u r r e n th a r d w a r eu n i tf o rp m d c o m p e n s a t i o ns y s t e m si sa n a l y z e da n dt h ec o l l e c t i v i t ys c h e m ef o rt h eh a r d w a r e s y s t e mw h i c h i sb a s e do nd s pi sd e s i g n e d t h eh a r d w a r es y s t e mf o rl o g i cc o n t r o lu n i tb a s e do nd s pi s d e s i g n e d 2 北京邮电大学硕士论文摘要 c o n c e n t r a t i v e l y , i n c l u d i n gt h em i n i m u md s ps y s t e m ，a da c q u i s i t i o nc i r c u i t d e s i g n ，d ac o n t r o lc i r c u i td e s i g na n ds oo n a n dt h es y s t e mr e s o u r c eo fd s p s y s t e mi sb e e nt a k e n o n 3 、t h ep m d c o m p e n s a t i o nm e t h o d sa n d t h ee x p e r i m e n tu s i n gt h ei o g i cc o n t r o l u n i tb a s e do nd s p t e c h n i q u e s t o m i t i g a t e o rt oc o m p e n s a t ep m da l er e v i e w e da n dt h e c o m p e n s a t i o nm e t h o d so ft h ef i r s to r d e rp m da n dt h es e c o n do r d e rp m di s i n t r o d u c e d m o r ee f f o r t sa r es p e n to nt h eo p t i c a ll i n k s y s t e me x p e r i m e n t s f o r c o n f i r m i n gt h ev a l i d i t yo ft h el o g i cc o n t r o lu n i tb a s e do nd s p p s oa l g o r i t h mi s i n t r o d u c e de m p h a s i z i l y c o m b i n i n gw i t ho p t i c a le x p e r i m e n t s ，p s oa l g o r i t h mi s s u c c e s s f u l l ym i g r a t e dt ot h ed s ps y s t e m t h ef i r s t - o r d e ra n dt h es e c o n d - o r d e rp m dc o m p e s a t i o ne x p e r i m e n t sa r e s u c c e s s f u l l yc o m p l e t e du s i n gt h el o g i cc o n t r o lu n i tb a s e do nd s p t h er e s u l t so f t h ee x p e r i m e n t ss h o wt h a tt h ed s ps y s t e mh a st h eb e t t e rp e r f o r m a n c ei np m d c o m p e n s a t i o ns y s t e m s k e yw o r d s ：o p t i c a lf i b e rc o m m u n i c a t i o n , p o l a r i z a t i o nm o d ed i s p e r s i o n , l o g i c c o n t r o lu n i t ，p s o ，d s p 3 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：上毫巫霉 日期：墨竺z ：i ：三三 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人躲墅蔓吼 导师签名：；等罩札日期： 北京邮电大学硕士论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 光纤通信系统的发展以及现状 当今光通信技术正以超乎人们想象的速度发展。以因特网为代表的新技术 革命正在深刻地改变传统的电信观念和体系框架，其迅猛发展的速度是人类历 史上所有工业中最快的。资本投资也大量集中在这一领域，新概念、新技术更 是不断出现，令人眼花缭乱，目不暇接。据统计，到2 0 0 0 年上网用户数已达3 5 亿左右，成为当前网络通信业务的主要增长因素 1 】。为了满足对通信容量的 需要，发达国家电信骨干网上单通道传输速率正在从o c 4 8 ( 2 5 g b s ) 转向采 用o c 一1 9 2 ( 1 0 g b s ) 的波分复用或者o c 7 6 8 ( 4 0 0 b s ) 方向发展。光纤通信 产品的市场份额也在不断的增长，2 0 0 0 年全球陆地光通信市场约为3 2 0 亿美元， 2 0 0 1 年通信市场下滑的情况下，其市场份额仍然达到3 7 0 亿美元，全球光纤累 计用量已突破3 亿公里 2 】，预计到2 0 0 4 年或2 0 0 5 年，其市场份额将进一步的 加大。光纤通信的发展又一次呈现了蓬勃发展的新局面，其发展速度比著名的 半导体芯片性能进展的摩尔定律( 约1 8 个月左右就翻一番) 还要快2 3 倍。纵 观国内外光通信的研究及开发成果，呈现出下面一些新特点： 向超高速系统和超大容量波分复用系统的演进 最大限度的挖掘光通信的潜在带宽目前有两个方向：一是提高单信道的容 量，在一个波长上尽量提高传输速率，从2 5 g b s 到1 0 g b s 、4 0 g b s 甚至8 0 g b s 以上；二是提高波分复用的信道数量，从1 6 波、3 2 波、4 0 波、8 0 波甚至1 0 0 0 波以上。 在提高单信道速率方式方面，过去的2 0 年，始终是在按照电的时分复用 ( t d m ) 方式进行，当前商用t d m 系统的速率已达1 0 g b s ，可以携带1 2 万条话 路，t d m4 0 g b s 系统也已进入现场实用。但是t d m 速率的提高受到电子器件 速率极限的限制：其次还受到传输媒质的色散和偏振模色散的限制。因此，波 分复用成为网络升级、增加容量的必由之路。在复用技术方面，由单一复用技 术向多中复用技术混合使用的方向发展。在波道数上，目前实用化d w d m 系 统的最大在波道数已达8 0 个，实验室试验系统的最大波导数达1 0 2 2 个，系统 最大容量为6 4 t b s 。采用光时分复用( o t d m ) 与波分复用相接合，还可以实 现更高速率传输。 智能光网络成光通信发展趋势 通信的发展主要向更大的容量发展，但是，如何有效的运行、管理和维护 如此大规模的网络已经逐渐被人们关注。为此，i e t f 工作组提出了自动交换光 北京邮电大学硕士论文 第一章绪论 网络的概念，指出了未来光通信的发展方向。动态、快速的波长指配需求是光 网络的主要趋势之- 3 1 。 未来光通信网络发展的主要趋势为：组网方式开始从简单的点到点传输向 光层联网方式前进，改进组网效率和灵活性；光联网将从静态联网开始向智能 化动态联网方向发展，改进网络响应和生存性是未来发展的一项主要任务；智 能网络对于运营商在竞争中推出与众不同的服务，以及节省运营开支起着至关 重要的作用。 对于全光网络的发展来说，目前还存在一些技术挑战，如光网络的网络管 理、网络的互连和互操作、光性能的监视和测试等。网络管理除了基本的功能 外，核心光网络的网络管理应包括下列功能：光层波长路由管理、端到端性能 监控、保护与恢复、疏导和资源分配策略管理。目前这方面的协议g m p l s 已 经由i e t f 工作组提出并逐步走向完善。 光通信一直是推动整个通信网络发展的基本动力之一，已经提出的智能光 网络和城域光网络等代表了光通信的未来发展方向。 高速光通信的技术隐患 目前，光缆通信网大都为实用常规光缆( g 6 5 2 光纤) ，为了取得更好的经 济效益，就必须充分利用这些现成的、已敷设的光缆。面对迅速增加的信息量， 2 5 g b s 的速率已不能满足需要，在( 3 6 5 2 光纤上，1 0 g b s 刚好可以运行，而 4 0 g b s 的运行尚有缺陷，有待将来逐步改善。 单路波长的传输速率是有上限的，主要受限于集成电路硅材料和镓砷材料 的电子迁移率。其次还受限于传输媒质的色散和偏振模色散。最后还受限于所 开发系统的性能价格比是否合算。目前来看，材料问题已不是主要限制，特别 是具有较高电子和空穴迁移率的铟磷材料已经在4 0 g b s 以上的速率显示了出 色的性能和尺寸小、功耗低的特点，还有人进行了1 6 0 g b s 速率的试验，但后 两项限制成为这一速率的实用化瓶颈。从理论上看，色度色散代价和偏振模色 散代价都随比特率的平方关系增长，因此4 0 g b s 的相应代价是1 0 g b s 的1 6 倍， 大大限制了无补偿传输的距离，特别是偏振模色散，它是随机变化过程，尚无 经济有效的补偿办法。另外光源也是限制高速系统实用化的另一个重要原因。 由于动态路由分配，可能带来的一个严重问题是，使原本微小的偏振效应， 如p m d 、偏振相关损耗( p d l ) 等不良效应在传输链路上不断积累，最终对光纤 通信系统产生了不容忽视的影响，从而成为新一代光纤通信系统必须考虑的重 要因素之一。 由上所述，为了解决偏振模色散的问题，对于新建的线路，可敷设新的光 缆，新光纤的p m d 系数一般比较小，大都小于0 5 册丽。然而，对于已有 北京邮电大学硕士论文 第一章绪论 的网络或线路，敷设新光缆既费钱又费时。截止到2 0 0 1 年底，我国已有的光缆 线路长度达到1 4 6 万公里，其中在2 0 世纪9 0 年代以前铺设的光纤，p m d 系数 比较大，一般其系数要大于o 5 p s 4 - 赢，有一部分甚至超过o 8p s 无i 。如 果重新铺设光纤，费用巨大，在我国的沿海地区，每敷设l k m 光缆需要数万元 费用，在特大城市，每敷设l k m 光缆所占用的地下管道也需要数万元费用。显 然，对现有己铺设的光纤进行改造是个比较经济的方案。 1 2 偏振模色散研究的进展 由于光纤在生产过程中，受到生产工艺的限制，使得光纤的纤芯不是是完 美的圆形，材料和应力不是均匀分布，不具有圆对称的折射率分布，两个正交 的模式非完全简并，使得纤芯呈现一定的椭圆度，导致两个偏振模具有不同的 传输速度，从而产生了偏振模色散( p m d ) 。在2 5 g b s 以下的光纤通信系统中 几乎感觉不到偏振模色散的存在。当传输码率大于1 0 g b s 时，偏振模色散对系 统的损害就明显地表现出来。成为高码率光通信系统发展的主要障碍。近几年 来，p m d 的研究已经成为光通信研究的热点和难点之一。 1 9 8 6 年c d p o o l e 提出著名的主态模型 4 】，随后p m d 的研究进入了一个 新的阶段。主要研究集中在p m d 的特性 5 1 1 】，p m d 测量方法 1 2 1 4 、对系统 的影响 1 5 2 1 1 ，补偿 2 2 2 6 等方面。 ( 1 ) p m d 的统计特性 p m d 重要标志就是它的随机性，需要用统计理论来研究。利用动态方程或 是级联的双折射晶体模型来作为工具，使用c d p o o l e 等的主态模型为研究 p m d 统计特性。研究的内容涉及到一阶p m d 的统计特性【2 7 】，二阶p m d 两个 分量的统计特性 2 8 2 9 ，一阶及二阶p m d 的相关关系 3 0 1 ，p m d 的频率自相 关特性，p m d 随距离和时间变化的统计特性 3 1 3 2 ，偏振相关损耗( p d l ) 的 统计分布 3 3 1 ，在p d l 存在条件下的p m d 分布等等。 ( 2 ) p m d 的测量 国际标准化组织( i e c 厂r i a ，i t u ) 推荐了测量单模光纤p m d 的四种方法， 它们是：j o n e s 矩阵法( j m e ，f o t p l 2 2 ) 【3 4 3 5 、波长扫描周期计数法( w s c c ， f o t p l l 3 ) 、傅立叶变换的波长扫描法( w s f f t ，f o t p l l 3 ) 、干涉仪法( i f ， f o t p l 2 4 ) ，前两种是用来测试p m d 群时延差的平均值，而后两种是测试p m d 的传输时间均方差；前三种属于频域测量的方法，而第4 种属于时域测量方法。 时域法用被测光纤输出光的自相关函数的均方根宽度来度量p m d ；频域法则用 被测光纤输出光的两个偏振主态之间的d g d 来度量p m d 。时域法与频域法最 明显的区别是所用光源的相干时间与测量的d g d 之间关系的不同。时域法要 北京邮电大学硕士论文 第一章绪论 求光源的相干时间小于所测得的d g d ；而频域法要求相干时间大于所测得的 d g d 除了以上介绍的几种测试方法之外，目前还有在时域范围内进行测量的光 脉冲p m d 法、在频域范围内用s t o k e s 分析仪进行测量的邦伽球p m d 测试法和 偏振态p m d 测试法、连续波向后散射技术测量p m d 法、偏分孤子法等。 ( 3 ) p m d 补偿 p m d 补偿是近几年的研究热点。这些技术主要可以分为以下几种( 1 ) 改 进光纤的质量，减少p m d 系数；( 2 ) 采用性能稳定的调制码型抑制p m d ：( 3 ) 电域补偿p m d 3 6 3 7 】：( 4 ) 光电结合补偿p m d 3 8 b ( 5 ) 光域补偿p m d 3 9 - 4 3 1 。 其中前两种属于被动补偿，后三种属于主动补偿。 在被动补偿p m d 的方案中，使用p m d 系数小的光纤，降低p m d 对系统 的影响。采用性能稳定的调制码型能有效地抑制p m d 。一般说来，占空比越小 的码型，对p m d 的抑制程度也就越强。如r z 码比n r z 码对偏振模的色散有 更强的抑制作用。 主动补偿可以分为电域补偿、光域补偿等。最早展示p m d 补偿的实验就 是在电域补偿p m d ，特点是结构紧凑、能够修复由于多种原因引起的信号恶化， 但是电域补偿设备比较复杂，而且只能在接收机内进行，补偿量有限，补偿效 果不如在光域的补偿，对高阶p m d 补偿欠佳。另外，电域补偿受到电子器件 速率的限制，对4 0 g b i t s 及其以上的系统不适用。 光域补偿包含3 个部分：取样反馈信号、逻辑控制单元、补偿器，它们应 该满足以下几个方面：简单、成本低、快速响应时间、控制信号与p m d 有高 度的相关性、敏感度高、大的d g d 监测范围、较低的陷于局部极大值的概率。 按信号取样位置来说，补偿方法有：反馈法、前馈法、反馈+ 前馈法。 反馈法 4 4 4 5 是在补偿器后提取反馈信号，然后通过自适应补偿算法，不 断调整补偿器的参数，并不断检测反馈信号的大小，最终使得反馈信号达到最 优，实现p m d 的补偿。反馈方式必须选择一种合适的反馈信号，能够准确反 应p m d 的变化。在反馈方式中，p m d 补偿时间取决于取样时间以及反馈算法 的搜索时间，对反馈搜索算法的要求是不容易陷入局部极大值，搜索时间短， 因此反馈算法是反馈方式的p m d 补偿关键。 前馈法 4 6 】，这种方式中补偿器所有的可调参数都是通过测量光纤线路中 的p m d 信息来进行调节的，无需反馈搜索算法，只要获取光纤中的p m d 矢量 的大小和方向，相应调节补偿器的参数，p m d 立即自动得到补偿，补偿过程所 需要的时间极短。这种补偿方式的最大的优点是补偿速率快，不会陷入局部极 大值。但这种方式不仅要检测p m d 的大小，而且要检测p m d 矢量的方向，二 北京邮电大学硕士论文第一章绪论 者检测都要求有相当高的精度，如果检测信号不准，则直接影响对补偿器参数 的调节，最终影响p m d 补偿效果。 前馈+ 反馈方式 4 7 - - 4 8 ，这种方法是指补偿器的一部分参数由反馈信号来控 制，而另一部分信号则由光纤中直接提取的p m d 矢量来直接控制，这样可以 降低反馈算法所需要控制的参量个数，缩短反馈搜索的时间，在一定程度上避 免反馈算法陷入局部极大值的可能性。 近几年国家级的重点项目也投入了一定的比例支持p m d 的研究，如国家 8 6 3 项目重点支持以北京邮电大学、清华大学以及北方交通大学、清华大学组 成的两个研究小组攻关p m d 的自适应补偿问题；国家9 7 3 重大项目也投入资 金用于p m d 的补偿研究；国家自然基金的重点项目也正准备启动支持p m d 的 工作更加深入地进行，这一切的努力使得我国p m d 的研究与国际水平的差距 正在减小。以我们与清华大学联合小组的研究成果为例，p m d 自适应补偿问题 的研究取得了突破性的进展，具体表现是能够在1 0 0 毫秒时间内完成一阶以及 二阶p m d 的补偿，补偿后眼图恢复情况非常好。 在补偿产品方面，目前国外关于偏振模色散补偿器的专利以朗讯公司菲什 曼的“一次偏振模色散的自动补偿方法和设备”、以及富士通公司大井宽已的“偏 振模色散检测方法以及色散补偿控制设备和色散补偿控制方法”为典型，但其补 偿控制算法并不成熟，抗噪声能力不强。 1 3 论文结构安排 本论文主要围绕偏振模色散的自适应补偿技术而展开，重点讨论了p m d 自适应补偿控制模块的设计和制作，以及搜索算法平台的建立。论文主要工作 及结构安排如下： 第一章是绪论，内容包括： ( 1 ) 偏振模色散的研究背景和意义； ( 2 ) 偏振模色散研究的进展，包括p m d 的统计特性，p m d 的测量以及p m d 补 偿和现有的p m d 补偿产品； ( 3 ) 论文结构安排。 第二章研究的是p m d 的基本理论和测量技术，内容包括： ( 1 ) 偏振光的表示法： ( 2 ) 偏振器件的表示方法； ( 3 ) 单模光纤中偏振模色散的产生机理： ( 4 ) 偏振模色散特性取样检测方法和信号的提取； 北京邮电大学硕十论文 第一章绪论 ( 4 ) 本章小结。 第三章研究的是d s p 技术基础，内容包括： ( 1 ) d s p 芯片； ( 2 ) d s p 系统的设计与开发简介； ( 3 ) 本章小结。 第四章研究的是基于d s p 的逻辑控制模块硬件总体设计，内容包括： ( i ) 现有的p m d 补偿系统控制模块； ( 2 ) 基于d s p 的逻辑控制模块硬件总体设计： ( 3 ) 硬件设计中关键芯片的选型； ( 4 ) 基于d s p 的逻辑控制模块软件总体设计； ( 5 1 本章小结。 第五章研究的是偏振模色散补偿系统控制模块操作系统，内容包括： ( 1 ) d s p 最小系统设计； ( 2 ) 3 3 v 和5 v 混合逻辑设计； ( 3 ) 模拟信号采集部分硬件设计； ( 4 ) 数模转换电路的设计： ( 5 ) d s p 系统的系统资源； ( 6 ) 本章小结。 第六章研究的是基于d s p 的偏振模色散补偿方案与实验，内容包括： ( 1 ) 偏振模色散补偿技术分类； ( 2 ) 基于d s p 的逻辑控制模块硬件性能验证： ( 3 ) p s o 算法移植到d s p 系统的验证与实验： ( 4 ) 一阶p m d 补偿方案及实验； ( 5 ) 二阶p m d 补偿方案及实验； ( 6 】本章小结。 北京邮电大学硕士论文第一章绪论 参考文献 【l 】刘颂豪，“光纤通信技术的新发展”， 光电子技术与信息。2 0 0 1 ，a p r 1 5 ( 2 ) 【2 】原荣，“光纤通信网络”，电子工业出版社，1 9 9 9 3 】张成云何振江徐慧粱石尔光通信技术的发展现状和趋势激光与光电子学进 2 0 0 4 ，0 3 ：2 6 - 2 9 【4 】c d p o o l ea n dr e w a g n e r , “p h a n o m e n o l o g l c a la p p r o a c ht op o l a r i z a t i o nd i s p e r s i o n i nl o n gs i n g l em o d ef i b e r s ，”e l e c t r o n l e t t ，v 0 1 2 2 ，p p 1 0 2 9 - 1 0 3 0 ，1 9 8 6 【5 】gj f o s e h i n i ，l e n e l s o n , m j o p s o n , e ta 1 ， p r o b a b i l i t yd e n s i t i e so fs e c o n do r d e r p o l a r i z a t i o nm o d ed i s p e r s i o ni n c l u d i n gp o l a r i z a t i o nd e p e n d e n tc h r o m a t i cf i b e rd i s p e r s i o n ”， 1 e e ep h o t o n t e c h n o ll e u ，2 0 0 0 ，v 1 2 ，n 3 ，p p 2 9 3 - 2 9 5 【6 】gs h t e n g e l ，e 1 b r a g l m o v , m r i v e r aa n ds s u b , “s t a t i s t i c a ld e p e n d e n c eb e t w e e nf a s ta n d s e c o n d - o r d e rp m d ”，o f c 2 0 0 1 。m 0 3 - 1 【7 1n g i s i n , “s t a t i s t i c so f p o l a r i z a t i o nd e p e n d e n tl o s s e s , o p t c o m m u n 1 9 9 5 ，11 4 ，p p 3 9 9 - 4 0 5 【8 】a e la m a r i ，n g i s i n ，b p e r n y , e ta l , “s t a t i s t i c a lp r e d i c t i o na n de x p e r i m e n t a lv e r i f i c a t i o no f c o n c a t e n a t i o n so ff i b e ro p t i cc o m p o n e n t sw i t hp o l a r i z a t i o nd e p e n d e n tl o s s ：j = l i g h t w a v e t e c h n o l ，1 9 9 8 ，v 1 6 ，n 3 ，p p 3 3 2 3 3 9 【9 】l c h e n ，j c a m e r o na n dx b a o , s t a t i s t i c so fp o l a r i z a t i o nm o d ed i s p e r s i o ni np r e s e n c eo f t h ep o l a r i z a t i o nd e p e n d e n tl o s si ns i n g l em o d ef i b e r s ，o p t c o m m u n 1 9 9 9 ，1 6 9 , p p 6 9 - 7 3 【1 0 】r m j o p s o n , l e n e l s o n , h k o g e l n i k , o ta 1 ， p r o b a b i l i t yd e n s i t i e so fd e p o l a r i z a t i o n a s s o c i a t e dw i t hs e c o n d - o r d e rp m di no p t i c a lf i b e r s , o f c 2 0 0 1 n a 4 - l 【l l 】gj f o s c h i n i ，c d p o o l e ，“s t a t i s t i c a lt h e o r yo fp o l a r i z a t i o nd i s p e r s i o ni ns i n g l em o d e f i b e r s , z l i g h t w a v e t e e h n o l ，v 9 ，n l l ，1 9 9 1 ，p p l 4 3 9 1 4 5 6 【1 2 】b o l s s o n , m k a r l s s o n ，p a a a n d e r s o n , p o l a r i z a t i o nm o d ed i s p e r s i o nm e a s u r e m e n t u s i n gas a g n a ei n t e r f e r o m e t e ra n dac o m p a r i s o nw i t ht h ef i x e da n a l y z e rm e t h o d ，i e e e p h o t o n 死娩l e t t , 1 9 9 8 ，v 1 0 。p p 9 9 7 - 9 9 9 【1 3 】d a n d r e s e i a n i ，f c u r t i ，f m a t e r a , b d a l n o ， m e a s u r e m e n to f t h eg r o u pd e l a yd i f f e r e n c e b e t w e e nt h ep r i n c i p l es t a t e so fp o l a r i z a t i o no i lal o wb i r e f r i n g e n c et e r r e s t r i a lf i b e rc a b l e ”， o p t l e t t ，1 9 8 7 ，v 1 2 ，p p 8 4 4 8 4 6 【1 4 】e s c h u h , a s s i d d i q u i , “s i n g l ec h a n n e lp o l a r i m e t r i co t d rf o rm e a s u r m e n to f b a c k s c a t t e r e ds o pe v o l u t i o na l o n gaf i b r ew i t ht w i s t , e l e c t r o n l e t t ，1 9 9 7 ，v 3 3 ， p p 2 1 5 3 2 1 5 4 【1 5 】s y a m a m o t o , n e d a g a w a , h t a g a , y y o s h i d a , a n dh w a k a b a y a s h i , “o b s e r v a t i o n o fb e rd e g r a d a t i o nd u et of a d i n gi nl o n g - d i s t a n c eo p t i c a l a m p l i f i e rs y s t e m , ”e l e c t r o n ，l e t t ， v 0 1 2 9 ，n o 2 ，p p 2 0 9 - 2 1 0 ，1 9 9 3 - 北京邮电大学硕士论文第一章绪论 1 6 】f b r u y e r ea n do a u d o u i n ， p e n a l t i e s i n l o n g - h a u lo p t i c a la m p l i f i e ry s t e m sd u et o p o l a r i z a t i o nd e p e n d e n tl o s sa n dg a i n ，”i e e ep h o t o n t e e h n 0 1 l e t t ，v 0 1 6 ，p p 6 5 4 - 6 5 6 ， 1 9 9 4 1 7 】l s y a n ，q y u ，y x i e ，a n da ，e w i l l n e w ，“e x p e r i m e n t a ld e m o n s t r a t i o n o ft h es y s t e m p e r f o r m a n c ed e g r a d a t i o nd u et ot h ec o m b i n e de f f e c t o fp o l a r i z a t i o nd e p e n d e n tl o s sw i t h p o l a r i z a t i o nm o d ed i s p e r s i o n 91 e e e p h o t o n jt c c h n o ll e f t , v o l , 1 4 , 2 p p , 2 2 4 - 2 2 6 , 2 0 0 2 1 8 】b h u t t n e r , c g e i s e r ，a n dn g i s i n ， p o l a r i z a t i o n i n d u c e dd i s t o r t i o n si n o p t i c a lf i b e r n e t w o r k sw i t hp o l a r i z a t i o n - m o d ed i s p e r s i o na n dp o l a r i z a t i o n - d e p e n d e n tl o s s e s , ”i e e ej = s e l e c t t o p i c sq u a n t u me l e c t r o n ，v 0 1 6 ，p p 3 1 7 - 3 2 9 ，m a r a p r 2 0 0 0 1 9 】h f h a a n s t e i na n dh m k a l l e r t , “i n f l u e n c eo fp m do nt h ep e r f o r m a n c eo fo p t i c a l t r a n s m i s s i o ns y s t e m si nt h ep r e s e n c eo fp d l ，”i np r o c c o n f e r e n c eo no p t i c a lf i b e r c o m m u n i c a t i o n ，v 0 1 3 ，2 0