基于DSP的光偏振模色散自适应补偿系统的研究

【摘要】：随着光纤通信系统向着高速化以及长距离化的不断发展,单模光纤中的偏振模色散(PMD)问题逐渐凸现出来,已经成为限制高速长距离光传输的重要因素之一。偏振模色散将引起数字传输系统中脉冲的展宽,造成数字通信的码间干扰,严重影响信号的传输质量。通过补偿光纤通信中的偏振模色散来防止脉冲展宽以及码间干扰的研究应运而生,并已经开始不断的发展和深入。 本文基于国家863研究课题——“160Gbit/s一泵多纤光传输技术的研究(2007AA012258)”做后续的研究,尝试在160Gbit/s光传输技术中对基于DSP的光偏振模色散自适应补偿系统进行数据传输特性的研究。主要工作为： (1)学习光偏振模色散以及光偏振态的相关基础理论,描述方法,找到通过对DOP的控制来补偿光偏振模色散的补偿系统的理论依据。 (2)通过翻阅各方面的书籍与资料,了解和学习系统中所应用到的可编程逻辑器件FPGA、数字信号处理器DSP、偏振计、偏振控制器的工作原理；同时掌握外围电路中各个芯片的性能。 (3)基于改进的FPGA+DSP硬件开发板设计FPGA的软件部分。学习逻辑编程语言VHDL,逻辑开发平台Quartus II的使用方法以及逻辑开发流程；了解FPGA与DSP、数模模数转换电路之间的通信方式,设计数据传输以及逻辑时序程序,上板调试系统的数据控制与传输性能。 (4)针对DSP硬件开发板设计软件部分。学习应用CCS软件开发平台,了解DSP软件开发流程,分析DSP/BIOS以及DSP的外部存储器(EMIF)的工作原理,时序状态；编写主函数以及中断函数,设置EMIF读写时序参数,完成数据的运算和读写。 (5)实验测试自适应补偿系统中数据的控制与传输功能以及偏振模色散的补偿功能,观测数据传输效率与效果。完善系统,总结系统中的不足,提出新的想法和以后需要进一步研究的方向。