ФОРМИРОВАНИЕ ОДНОПОЛОСНОЙ КВАДРАТУРНОЙ ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИИ РАДИОСИГНАЛОВ НА ПОДНЕСУЩИХ ЧАСТОТАХ В КОГЕРЕНТНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ КОММУНИКАЦИИ

  • Ахмед Махмуд Махмуд Хуссейн Диялайский университет
  • К.Е. Румянцев Южный федеральный университет
Ключевые слова: Когерентная оптической системе коммуникации, однополосной квадратурной фазовой манипуляции, радиосигнал на поднесущих частотах, электрооптический модулятор по схеме интерферометра Маха–Цендера

Аннотация

Технология когерентной оптической связи позволяет создать систему передачи на
большие расстояния с высокой пропускной способностью. Такие форматы модуляции, как
квадратурная фазовая манипуляция (QPSK), обеспечивают высокую скорость передачи
данных простым, надежным и экономичным способом. Эти методы модуляции, исполь-
зующие несколько битов, передаются как символ, реализующий простые синфазные и
квадратурные (IQ) форматы модуляции. Для увеличения пропускной способности в коге-
рентных оптических системах используется мультиплексирование оптических поднесу-
щих, когда несколько радиосигналов трансформируются одной оптической несущей. Это
мультиплексирование имеет ограничения из-за двойной боковой полосы, что приводит к
снижению мощности принимаемой поднесущей и ухудшает отношение сигнала несущей
частоты к шуму. Чтобы аккумулировать эти эффекты, предлагается много различныхспособов реализации оптической однополосной модуляции (OSSB). В статье предложен
анализ системы когерентной оптической передачи для генерации QPSK-манипуляции с
одной боковой полосой с использованием оптического I/Q-модулятора и М-ричной радио-
частоты формирования импульса. Генератор псевдослучайных битовых последовательно-
стей генерирует модулирующий сигнал модуляции со скоростью передачи 10 Гбит/с. Каж-
дая битовая последовательность преобразуется в М-ричную последовательность символов
из двоичных сигналов с использованием фазовой манипуляции (PSK). Генератор М-ичных
формирует многоуровневое импульса в соответствии с последовательностью М-ичных
входных символов. Электрические импульсы подаются на электроды электрооптического
модулятора по схеме интерферометра Маха–Цендера (MZM). Точки смещения постоянно-
го тока модулятора MZM находятся в квадратурной рабочей точке с коэффициентом
ослабления 60 дБ и напряжением переключения 3 В. Оптическая волна излучается лазером
непрерывного действия с длиной волны, равной 1550 нм.

Литература

1. Hui R., Zhu B., Huang R., Allen C., Demarest K. and Richards D. Subcarrier multiplexing for
high-speed optical transmission, IEEE Journal of Lightwave Technology, March, 2002,
Vol. 20, No. 3, pp. 417-427.
2. Hui R., Zhu B., Huang R., Allen C., Demarest K., and Richards D. 10- Gb/s SCM fiber system
using optical SSB modulation, IEEE Photonics Technology Letters, August, 2001, Vol. 13,
No. 8, pp. 896-898.
3. Fujiwara T. et al. Chromatic dispersion tolerant subcarrier multiplexing scheme based on tandem
frequency shifted optical SSB modulation, 2009 35th European Conference on Optical
Communication. IEEE, 2009, pp. 1-2.
4. Smith G.H., Novak D., and Ahmed Z. Overcoming chromatic dispersion effects in fiberwireless
systems incorporating external modulators, IEEE Transactions on Microwave Theory
And Techniques, August, 1997, Vol. 45, No. 8, pp. 1410-1415.
5. Chen W.H. and Way W.I. Multichannel single-sideband SCM/DWDM transmission systems,
IEEE Journal of Lightwave Technology, July, 2004, Vol. 122, No. 7, pp. 1679-1693.
6. Fonseca D., Cartaxo A., and Monteiro P. Transmission improvements using electrical dispersion
compensation at the transmitter side and RZ pulse format in optical single sideband systems,
Proc. ICTON 2005, Barcelona, Spain, 2006, pp. 381-384.
7. Hahn S. Hilbert transforms in signal processing. Artech House Publisher, Boston, 1996.
8. Fonseca D., Cartaxo A., and Monteiro P. Recent development on optical single sideband
transmission system, IEEE Journal of Lightwave Technology, June, 2006, Vol. 1, pp. 38-41.
9. Fonseca D., Cartaxo A., and Monteiro P. On the use of electrical precompensation of dispersion
in optical single sideband systems, IEEE Journal of Quantum Electronics, July/August,
2006, Vol. 12, No. 4, pp. 603-614.
10. Blais S.R., Yao J. Optical single sideband modulation using an ultranarrow dual-transmission-band
fiber Bragg grating, IEEE Photonics technology letters, 2006, Vol. 18, No. 21, pp. 2230-2232.
11. Zhang C. et al. Application of phase-shifted fiber Bragg grating in single sideband transmission–
based radio-over-fiber system, Optical Engineering, 2013, Vol. 52, No. 11, pp. 115101.
12. Smith G.H., Novak D., and Ahmed Z. Technique for optical SSB generation to overcome dispersion
penalties in fiber-radio systems, Electronics Letters, January, 1997, Vol. 33, No. 1,
pp. 74-75.
13. Chen X., Huang D. Effect of Mach-Zehnder modulator DC extinction ratio on single sideband
modulation radio over fiber link, 2009 Asia Communications and Photonics conference and
Exhibition (ACP). IEEE, 2009, Vol. 2009, pp. 1-6.
14. Abdul-Rashid H.A., Tayahi M.B. Novel technique for tandem single sideband communication
systems using orthogonal carriers (TSSB-OC), Optical Transmission Systems and Equipment
for WDM Networking. SPIE, 2002, Vol. 4872, pp. 59-63.
15. Nirmalathas A., Smith G.H., and Novak D. Sensitivity analysis of optical SSB generation using
a dual-electrode Mach-Zehnder modulator, International Topical Meeting on Microwave Photonics
MWP '98, October 1998, pp. 79-82.
16. Thach Giang Nguyen, Arnan Mitchell, and Yuvaraja S. Visagathilagar. Demonstration of a
Numerically Optimized Resonantly Enhanced Mach-Zehnder Modulator, IEEE Photonics
Technology Letters, February, 2006, Vol. 18, No. 3, pp. 454-456.
17. Greenblatt A.S., Bulmer C.H., Moeller R.P. and Burns W.K. Thermal stability of bias point of
packaged linear modulators in lithium niobate, IEEE Journal of Lightwave Technology, 1995,
Vol. 13, No. 12, pp. 2314-2319.
18. Lim S.C., Abdul-Rashid H.A., Cheong W.S. Sensitivity analysis on effects of bias drifting in
subcarrier multiplexed transmission system employing OSSB modulation, The 17th Asia Pacific
Conference on Communications. IEEE, 2011, pp. 213-217.
19. Erkılınç M.S. et al. Spectrally efficient WDM Nyquist pulse-shaped subcarrier modulation
using a dual-drive Mach–Zehnder modulator and direct detection, Journal of Lightwave Technology,
2016, Vol. 34, No. 4, pp. 1158-1165.
20. Cuyt A.A.M. et al. Handbook of continued fractions for special functions. Springer Science &
Business Media, 2008.
Опубликован
2022-12-27
Выпуск
Раздел
РАЗДЕЛ III. СВЯЗЬ, НАВИГАЦИЯ И РАДИОЛОКАЦИЯ