《超100Gbps速率相干光接收機數字去損傷並行處理技術的研究》是依託北京郵電大學，由陳雪擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超100Gbps速率相干光接收機數字去損傷並行處理技術的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳雪
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
單波超100Gbps相干光傳輸系統是未來高速光通信系統的重要發展方向，其相干接收數字去損傷算法的並行處理是目前迫切需要解決的關鍵問題。本項目主要研究內容包括:(1)研究並提出時鐘同步、自適應色散均衡與偏振解復用、頻偏估計和相位恢復的並行處理機制與算法；(2)研究各功能算法之間的相互影響與制約規律，提出它們聯合併行處理機制和算法並進行系統性能整體最佳化；(3) 建立超100Gbps偏振復用高階調製相干接收數字去損傷傳輸系統的仿真平台和112Gbps PM-QPSK相干光傳輸實驗系統。通過以上創新性理論研究和科學實驗工作，擬在數字去損傷機理、各功能算法相互作用和影響規律、聯合併行處理算法和系統仿真與實驗等方面實現創新和技術突破，顯著降低對DSP/FPGA晶片處理速度的要求，突破電子器件處理速度瓶頸對實現超100Gbps速率信號處理的限制，為超100Gbps相干光傳輸技術實際套用提供核心技術基礎。
結題摘要
項目組針對未來超100Gbps相干光傳輸系統所面臨的DSP算法晶片處理速度高、電路規模大和信道損傷複雜等技術挑戰，深入開展了超100Gbps相干光接收機數字去損傷並行處理機制和算法的研究，取得了如下主要研究進展。 1、針對未來長途骨幹傳輸網中單波長信道1.2 Tbps PM-(D)QPSK Nyquist-WDM相干光傳輸系統DSP算法方面的關鍵技術難題，提出了反饋式全數字時鐘同步並行處理算法和基於間隔樣值濾波與利用累積誤差更新抽頭係數的自適應並行色散均衡-偏振解復用算法，DSP算法晶片時鐘頻率要求較串列處理可降低2個數量級；提出了基於分組的預判決並行頻偏估計算法，仿真表明晶片時鐘頻率可降低84%，複雜度可降低67%；提出了基於分組的V-V載波相位恢復並行處理方法，仿真表明晶片時鐘頻率可降低96%；提出了全數字時鐘同步和VCO時鐘同步與自適應均衡-偏振解復用聯合併行處理機制與算法，晶片時鐘頻率要求較串列處理可降低2個數量級。成功進行了112Gbps PM-(D)QPSK相干光傳輸1240km離線實驗，驗證了全數字時鐘同步與自適應均衡偏振解復用聯合併行處理等DSP算法/機制的有效性。 2、針對未來骨幹傳輸網和城域核心網中單波長信道480Gbps 相干光OFDM傳輸系統DSP算法方面的關鍵技術難題，提出了CO-OFDM系統接收機高速數據並行處理方法,仿真表明晶片時鐘頻率要求可降低2個數量級；提出了基於差分預編碼的色散補償算法，仿真表明計算複雜度可降低50%；提出了利用功率串擾係數作為補償權重的CO-OFDM系統非線性損傷補償方法，仿真表明計算複雜度可降低57%;提出了基於正交分組-相位旋轉的提高非線性容忍度方法，仿真表明計算複雜度可降低87%。 3、針對城域傳送網中更具低成本優勢的100Gbps直接檢測OFDM光纖傳輸系統的關鍵技術難題，提出了基於光纖布拉格光柵實現VSB和接收端採用疊代算法抑制SSII損傷的VSB-IMDD OOFDM光纖傳輸系統方案，並離線傳輸實驗驗證了方案有效性；提出了基於預畸變的抑制SSBI算法，仿真表明112Gbps 16QAM-DD-OFDM系統接收機靈敏度可改善4dB。 基於以上創新研究成果，在國內外學術會議、學術刊物上發表了SCI/EI檢索學術論文共25 篇，並申請了7項國家發明專利。本項目共培養研究生18名。
