高速光通信中新型调制码的产生及传输

王一衡

摘 要：调制码在高速光通信中起着较为主要的作用，起到发展高速光通信的运行效率速度、运行安全性，本文通过探究高速光通信中新型调制码的产生及传输，实际的确定新型调制码对高速光通信所发挥的作用以及发展前景。

【关键词】高速光通信 新型调制码 产生及传输研究

高速光通信是以光波为载波进行的一种通信方式，特点就是通信速度快、通信容量大、通信质量高、通信距离限制小、光缆建设简便、维修简单等，高速光通信逐渐成为当代所不可或缺的一部分，但是在实际的应用过程中，高速光通信还存在一定的限制，针对这一方面开展多方向研究，其中效果较为突出的方向就是调制码研究，即研究以及应用新型调制码，确定其的产生以及传输，进一步确定其所起到的具体作用。

1 改进型双二进制归零码标记与暗脉冲归零码标记的产生

1.1 改进型双二进制归零码标记的产生

光标记网交换网络一般都需要核心路由器、入口路由器、出口路由器三种类型的路由器才能够完成数据的分组与交换。核心路由器的主要工作是对数据进行分组转发，进而使数据传输到正确的路由器中，核心路由器转发数据分组的方式一般都是读取标记、替换标记与擦除标记，且核心路由器一般不处理载荷，但若需要传输或下载新的数据，核心路由器会对载荷进行相应的处理。入口路由器的主要工作是标记与产生载荷，以及分组数据，并将数据发送至分组。出口路由器的主要工作是检测及接收标记与载荷，并将标记与载荷分离，提取数据与载荷中有用的信息。核心路由器只对已经标记的光电信号及载荷进行擦拭与重写，因此利用MD.RZ信号标记能改变调制的强度，而采取常规强度的调制，且还能够利用检测系统接收机直接读取标记，这种标记与读取信号的方式大大降低了核心路由器工作的复杂度。此外MD—P.Z码具有定时信息丰富的特征，其能够使核心路由器的进度大大提高。若载荷选择调相信号，则信号传输可以以恒定包络或者类似恒定包络的形式，这种传输信号的形式大大降低了非线性负面影响对光纤传输信号的影响。此外，检测信号接收时利用平衡机，检测信号接收的灵敏性更高。综合上述因素考虑，利用MD—RZ标记、NRZ-DPSK载荷、NRZ.DQPSK载荷形成正交调制组成了新的性能更好的光分组信号。

1.2 暗脉冲归零码标记的产生

利用预调制对数据信息进行预编码。如下图所示，为预编码后需要发送信号的数学计算方式：

根据预编码发送信号的计算公式可以看出输出信号的光暗脉冲归零码的二进制信号光场的数学规律。由公式可以看出双臂MZ调制器的输入信号与发送信号的强度及相位有关，如果定义发送信号“1”码时的光功率比上发送信号“0”码时光功率的值为消光比，则信号的幅度应该较大，若信号幅度较小，则产生的标记信号会不能归0，因此消光比值会很小，信号的传输与检测工作将会很难进行。为了保证信号传输及检测正常进行，消光值必须要足够大，因此信号发送的幅度要尽量的大。

2 改进型双二进制归零码标记与暗脉冲归零码标记的传输性能

2.1 改进型双二进制归零码标记的传输性能

根据建立的光分组信号与分组信号接收系统模型研究显示，光分组信号峰值的功率会随着MD.RZ标记信号的占空比值的增大而逐渐增高，当占空比值为0.25时，产生的MD.RZ标记信号的光分组信号峰值功率便会比连续波激光器的输出功率小，连续波激光器的输出功率为10dBm，即光分组信号峰值功率小于10dBm。当占空比为0.75时，则正好相反，光分组信号的峰值功率等于10dBm。且频谱的利用效率会随着MD.RZ标记信号占空比值的增加而提高，频谱利用效率的提升虽然会使通信传输容量增加，但光分组信号入纤功率也会随着标记信号占空比值增大而增加，光信号在光纤中传输时受到的非线性负面影响会更大，因此电信号延时器对信号的延时值应该根据传输性能的要求具体设计，进而选择最优的信号延时时间，提升信号的传输性能。

2.2 暗脉冲归零码标记的传输性能

dark RZ标记信号一般有两个电信号放大器才能构成完整的发送装置，且一般发送装置中两个电信号放大器的性能都是相同的，经过两个电信号放大器的两路驱动信号的电压一般也是相同的。发送装置中的两个电信号发大器对驱动信号的放大不是无限制的，在经过两个电信号放大器的驱动信号放大之后都必须不超过双臂MZ调制器中的半波电压。调制器前的时延器能够对电信号的时间进行调制，延时器能够调制电信号，使其在一个比特周期所需要的时间段内取得不同的值，进而改变dark RZ标记信号的占空比与消光比的值。根据相关实验研究dark RZ标记信号变化时频谱变化的规律显示，频谱的宽度会随着dark RZ标记信号f值的增大而变窄，因为延时器的调控作用使得信号的延时值变大，双臂MZ调制器两臂输入信号会出现时间的不同步，而随着两输入信号时间不同步的程度越来越大，产生的dark RZ标记信号占空比差异越来越大，输出信号的频谱也会逐渐变窄。

3 结束语

高速光通信中新型调制码的产生及传输会随着调制码的种类不同而有所不同，所起到的主要推进作用也会有所不同，高速光通信中新型调制码种类较多，产生原理以及传输方式各有不同，对于高速光通信所起的作用也会有所不同，为清晰化新型调制码的应用范围，有必要进行高速光通信中新型调制码的产生及传输的详谈。

参考文献

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[2]刘祥超.高速传输系统中的电色散补偿技术研究[D].北京交通大学，2009.

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[4]方舟.高速高频谱利用率新型光调制格式的优化设计[D].北京邮电大学，2014.

作者单位

中浙信科技咨询有限公司 浙江省杭州市 310000