【摘 要】
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自从无线通信以来,相干通信就一直统治着无线通信的世界。相干系统比起非相干系统提供了许多好处。同时,相干光通信系统在上个世纪的1980年代和1990年代初期一直是研究的重点。此外随着光纤放大器等器件与工艺的进步,基于数字信号处理的相干光通信系统被广泛认为是最有希望的下一代长途传输系统。构建系统的挑战之一是实现处理。目前以串行结构为主流的DSP(数字信号处理)算法需要进行并行化实现实时处理。本文主要的
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自从无线通信以来,相干通信就一直统治着无线通信的世界。相干系统比起非相干系统提供了许多好处。同时,相干光通信系统在上个世纪的1980年代和1990年代初期一直是研究的重点。此外随着光纤放大器等器件与工艺的进步,基于数字信号处理的相干光通信系统被广泛认为是最有希望的下一代长途传输系统。构建系统的挑战之一是实现处理。目前以串行结构为主流的DSP(数字信号处理)算法需要进行并行化实现实时处理。本文主要的工作是实现了 QPSK调制系统中频偏恢复算法并行实时化验证。同时对其并行结构进行改进以节省硬件资源。本文的研究内容主要包括了:1)利用Matlab对频偏恢复算法进行串行的研究。根据实验平台中实际的速率与器件的限制,对FPGA主频的工作频率进行估计。从而确定需要并行的路数。将串行算法通过并行结构的设计更改为相应的并行算法之后,根据不同的衰减程度将串并两个算法在MATLAB上进行比较。然后将MATLAB算法定点化后用Verilog语言在QUARTUS软件上进行进一步的仿真。同时在Quartus上实现改进频偏恢复算法后与MATLAB定点化算法进行对比。2)搭建系统速率为2.5Gbaund/s的QPSK实验平台。在FPGA上对Verilog频偏恢复算法在线实验验证。在实验频偏为200MHz的条件下,对实时并行频偏恢复算法的灵敏度进行了测试。此外还在-50dB和-48dB的条件下测试了实时并行频偏恢复算法的恢复范围,其恢复范围为算法的理论值±Rs/8(其中Rs为系统的符号速率)。3)调试FPGA上的高速串化器GTX,用来完成FPGA与误码率测试仪的数据通信。
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