甘双园:适合于水声信号探测的外差相干光接收机性能分析论文

甘双园:适合于水声信号探测的外差相干光接收机性能分析论文

本文主要研究内容

作者甘双园(2019)在《适合于水声信号探测的外差相干光接收机性能分析》一文中研究指出:外差相干探测技术是高速光纤通信中近年来快速发展的重要技术,随着光纤水听器阵列技术的发展和对水声信号检测的灵敏度、信噪比、动态范围的要求越来越高,将外差相干探测技术应用于水声信号检测中十分必要。本文对外差相干探测技术进行研究,重点研究外差相干探测系统中的噪声来源和噪声抑制方法,通过相干光通信基础进行理论分析,仿真建模和实验验证,并且搭建完整的直接探测系统作为对比,验证外差相干探测光接收机在窄带低功率信号远距离传输方面的优势。本论文研究了外差相干探测接收机的性能优化,主要工作如下:一、介绍了外差相干探测和直接探测(Intensity Modulation Direct Detection,IM/DD)系统的基本原理,探讨了EDFA(Erbiur Doped Fiber Amplifier)中ASE(Amplified Spontaneous Noise)的噪声模型,综合考虑了两种系统的噪声来源,并从理论上分析了激光器相位噪声和EDFA中ASE的噪声等对探测系统整体噪声的影响,从理论上对比分析了两种探测系统链路增益和信噪比的大小。二、通过matlab仿真软件搭建完整的仿真模型,选取合适的参数,仿真分析了激光器线宽、光滤波器、EDFA和本振光功率对两种系统总体噪声性能的影响,最后仿真结果得出结论,可以通过本振光功率实现无信噪比损失的光放大,在水声信号传输距离达到370km时,相对于IM/DD系统,外差相干探测系统的信噪比实现了 23dB的优化。三、基于理论分析结果和仿真结果,搭建完整的实验验证系统,对两种接收解调系统进行实验结果测量并进行对比得出结论,外差相干探测系统与直接探测系统相比,微弱信号在远距离传输过程中能实现信噪比的大幅度提高,最后在接收机前输入信号光功率为-47dBm时,实现了 10dB的信噪比改善。

Abstract

wai cha xiang gan tan ce ji shu shi gao su guang qian tong xin zhong jin nian lai kuai su fa zhan de chong yao ji shu ,sui zhao guang qian shui ting qi zhen lie ji shu de fa zhan he dui shui sheng xin hao jian ce de ling min du 、xin zao bi 、dong tai fan wei de yao qiu yue lai yue gao ,jiang wai cha xiang gan tan ce ji shu ying yong yu shui sheng xin hao jian ce zhong shi fen bi yao 。ben wen dui wai cha xiang gan tan ce ji shu jin hang yan jiu ,chong dian yan jiu wai cha xiang gan tan ce ji tong zhong de zao sheng lai yuan he zao sheng yi zhi fang fa ,tong guo xiang gan guang tong xin ji chu jin hang li lun fen xi ,fang zhen jian mo he shi yan yan zheng ,bing ju da jian wan zheng de zhi jie tan ce ji tong zuo wei dui bi ,yan zheng wai cha xiang gan tan ce guang jie shou ji zai zhai dai di gong lv xin hao yuan ju li chuan shu fang mian de you shi 。ben lun wen yan jiu le wai cha xiang gan tan ce jie shou ji de xing neng you hua ,zhu yao gong zuo ru xia :yi 、jie shao le wai cha xiang gan tan ce he zhi jie tan ce (Intensity Modulation Direct Detection,IM/DD)ji tong de ji ben yuan li ,tan tao le EDFA(Erbiur Doped Fiber Amplifier)zhong ASE(Amplified Spontaneous Noise)de zao sheng mo xing ,zeng ge kao lv le liang chong ji tong de zao sheng lai yuan ,bing cong li lun shang fen xi le ji guang qi xiang wei zao sheng he EDFAzhong ASEde zao sheng deng dui tan ce ji tong zheng ti zao sheng de ying xiang ,cong li lun shang dui bi fen xi le liang chong tan ce ji tong lian lu zeng yi he xin zao bi de da xiao 。er 、tong guo matlabfang zhen ruan jian da jian wan zheng de fang zhen mo xing ,shua qu ge kuo de can shu ,fang zhen fen xi le ji guang qi xian kuan 、guang lv bo qi 、EDFAhe ben zhen guang gong lv dui liang chong ji tong zong ti zao sheng xing neng de ying xiang ,zui hou fang zhen jie guo de chu jie lun ,ke yi tong guo ben zhen guang gong lv shi xian mo xin zao bi sun shi de guang fang da ,zai shui sheng xin hao chuan shu ju li da dao 370kmshi ,xiang dui yu IM/DDji tong ,wai cha xiang gan tan ce ji tong de xin zao bi shi xian le 23dBde you hua 。san 、ji yu li lun fen xi jie guo he fang zhen jie guo ,da jian wan zheng de shi yan yan zheng ji tong ,dui liang chong jie shou jie diao ji tong jin hang shi yan jie guo ce liang bing jin hang dui bi de chu jie lun ,wai cha xiang gan tan ce ji tong yu zhi jie tan ce ji tong xiang bi ,wei ruo xin hao zai yuan ju li chuan shu guo cheng zhong neng shi xian xin zao bi de da fu du di gao ,zui hou zai jie shou ji qian shu ru xin hao guang gong lv wei -47dBmshi ,shi xian le 10dBde xin zao bi gai shan 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自北京邮电大学的甘双园,发表于刊物北京邮电大学2019-07-19论文,是一篇关于外差相干探测论文,光纤水听器论文,信噪比论文,灵敏度论文,噪声论文,北京邮电大学2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自北京邮电大学2019-07-19论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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