ETDM光通信系统复用/解复用模块设计及FEC编码的研究

sophie0love — Tue, 09 Nov 2021 16:53:43 GMT

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本文首先介绍了实验室的40Gbps ETDM光通信实验系统，该系统采用FEC编码技术提高光通信的传输质量，使用复用/解复用模块与FEC编码器相连接，实现高速与低速电信号之间的转换。针对复用/解复用模块及40Gbps ETDM光通信实验系统的FEC编码性能，本文主要进行了如下两方面研究： 1、对复用/解复用模块进行了信号完整性仿真与设计，确定了复用/解复用模块的布线前规则，以保证高速电信号的质量。以信号完整性理论为基础，采用Cadence公司的仿真软件SigXplorer，针对复用/解复用模块中的10Gbps信号和622Mbps信号，先后进行了反射，衰减，串扰和地弹的布线前仿真。通过仿真得出以下结论：为有效抑制信号的反射，采用戴维宁端接效果最好；当10Gbps信号或622Mbps信号在传输线上传输时，为使信号的衰减小于5％，对应的传输线长度要分别小于700mil和10in，而且PCB板基材的损耗因子要小于0．05；为减小串扰，同时考虑到PCB板的面积有限，线间距设置为20mil比较合适。 2、以信息论理论为基础，采用matlab仿真软件分析了FEC编码对40Gbps ETDM光通信系统性能的影响。分析了光通信系统的三种不同的信道模型：BSC， BAC，chi-square，并得到40Gbps ETDM光通信系统在不同信道模型下的信道容量，以及40Gbps ETDM光通信系统理论上的编码性能极限，通过比较发现BSC信道模型常常低估编码器的性能。其次，对RS（255，239）码在BSC和BAC信道下的性能做了仿真。仿真结果显示，RS（255，239）码在BSC信道中的性能和理论性能极限相同；在BAC信道中的性能低于理论性能极限。最后分析了40Gbps ETDM光通信系统对残余色散及非线性损伤的容忍度，通过对比有无RS（255，239）编码时系统的性能，可以看出FEC编码能补偿ETDM光通信系统中的传输损伤。

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