相干光通信接收系统研究及关键算法的MATLAB实现

相干光通信接收系统研究及关键算法的MATLAB实现(任务书,开题报告,论文13000字)
摘要
相干通信由于相干系统灵敏度高，中继传输距离远；系统选择性能优良，通信信道容量较大；选择性的弥补和提高可以由电子学中的均衡技术来实现等优点成为当今通信领域瞩目的焦点。但相干通信领域中的关键技术仍然是相干通信系统接收端中的关键技术，这也是相干通信领域最为关键的部分。
本文从2ASK、2FSK、2PSK等三种外光调制解调技术出发，目的在于深入研究相干光接收端中的关键算法。其中着重对三种键控方式接收端中的解调原理进行了深入的分析，并对调制和解调的过程进行了详细的设计。在使用MATLAB中的m文件编写了相应代码，对所涉及的系统进行了MATLAB与simulink仿真。M文件仿真结果即为这三种调制解调过程中各环节时域和频域的波形，通过分析不同时间点的波形和频谱可以得到所设计系统的性能参数。
仿真结果显示2ASK、2FSK、2PSK三种调制解调系统最后都能还原出基带信号，但2FSK的基带信号波形略有失真，可能原因为信号经过低通滤波器后会产生时延，在解调输出端加入相对应的延时模块即可解决此种问题。
关键词：相干通信；PSK；外光调制；相干检测；MATLAB

Abstract
Because of the high sensitivity of coherent system and long transmission distance, the system has excellent performance and the capacity of communication channel is large. The advantages of the electronic communication can be realized by the equalization technology in electronics. However, the key technology in coherent communication is still the key technology in the receiver of coherent communication system, which is also the most critical part of coherent communication.
This paper starts from three kinds of external optical modulation and demodulation technologies, such as 2ASK, 2FSK and 2PSK. The purpose is to deeply study the key algorithms in coherent optical receiver. The demodulation principle of the three keying modes in the receiver is analyzed, and the process of modulation and demodulation is designed in detail. The corresponding code is written in the m file in MATLAB, and the system involved is simulated. Through simulation, the waveform of the time domain and frequency domain of each link in the three modulation and demodulation processes is analyzed, and the performance parameters of the designed system are obtained.
The simulation results show that the three modulation and demodulation systems of 2ASK, 2FSK and 2PSK can finally restore the baseband signal, but the baseband signal of 2FSK has a slight distortion. It may cause the delay when the signal passes through the low pass filter, and the corresponding delay module can be solved by adding the corresponding delay module at the demodulation output.
Key Words：coherent communication; PSK; external optical modulation; coherent detection; MATLAB
 

目录
摘要    I
Abstract    II
目录    3
第1章    绪论    5
1.1    引言    5
1.2    相干光通信系统的研究进展和现状    5
1.2.1    相干光通信系统研究现状    5
1.2.2    相干光通信系统中的关键技术    6
1.3    本文主要研究内容    7
第2章    相干光通信系统的结构和原理及相干检测机理    9
2.1    相干光通信系统简介    9
2.1.1    相干光通信系统结构组成    9
2.1.2    相干通信原理    9
2.2    相干光接收机的构成及工作原理    10
2.3    相干检测原理    12
2.4    误码率和信噪比    13
2.5    本章小结    13
第3章    相干光通信系统中外光调制解调技术原理及MATLAB仿真    15
3.1    外光调制技术原理    15
3.1.1    2ASK的基本原理和调制解调过程    16
3.1.2    2FSK的基本原理与调制解调过程    17
3.1.3    2PSK的基本原理和调制解调过程    19
3.2    几种外光调制技术的MATLAB仿真    21
3.2.1    基于MATLAB的2ASK解调关键算法与仿真    21
3.2.2    基于MATLAB的2FSK解调关键算法与仿真    22
3.2.3    基于MATLAB的2PSK解调关键算法与仿真    28
3.2.4    三种调制方式间ASK、FSK、PSK间误码率比较    29
3.3    本章总结    30
第4章    总结与展望    31
4.1    总结    31
4.2    展望    32
参考文献    33
致谢    34