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光纤通信自问世以来,一直向着两个目标不断发展。一是延长中继距离,二是提高传输速率(容量)。光纤的吸收和散射会导致光信号的衰减,光纤的色散将使光脉冲发生畸变,导致误码率增高,信号传输质量降低,限制通信距离。为了满足长距离正确传输的需要,人们必须克服许多物理限制因素。这些物理限制因素包括辐射噪声积累、色度色散、非线性效应和偏振模色散等。面对这些因数的挑战,为了增大传输容量和延长无电中继距离,科研人员开发出了多种新技术,包括新型光纤、分布式拉曼放大技术、前向纠错(FEC)技术、新型编码调制技术、光孤子传输技术、色散补偿和非线性控制技术等。
本论文针对光纤技术的发展,主要讨论前向纠错(FEC)技术。ITU-T标准中规定用于高速光纤通信系统中的前向纠错码主要是BCH码和RS码。而BCH码和RS码的应用有多种形式,为了找到适合的应用方法,本论文中,首先对信道编码和前向纠错的基本原理作了简单的综述。通过对编码理论的一些分析,解释了BCH码和RS码的应用范围和基本方法。接着对各种FEC技术进行了详尽的分析和总结,在对几种FEC技术分析和现有的一些实现方法的基础上,提出了增强的FEC设想。有了设想后,分析了其在系统中可获得的增益,并由实验验证了这些分析结果,其结果与理论分析是一致的。通过分析和实验得出增强的FEC技术优于其他前向纠错(FEC)技术。同时,在以往大多基于软件实现FEC的基础上,提出了基于硬件的实现方法,设计出了该实现方法的硬件逻辑电路。