Page 36 - 网络电信2024年3月刊

图3 DSCD-DQPSK接收机结构图

的光信号经过相移φI，经过耦合之后获得两路光信号E3(t)和 本节首先从系统架构角度对SHCD-QPSK和DSCD-DQPSK系统的
E4(t)，另一路光信号E2(t)也经过类似处理过程可获得两路光 硬件复杂度进行分析比较。然后，分析讨论SHCD系统中信号和
信号E5(t)和E6(t)。 远端本振在不同线宽情况下对光路不匹配的容忍度。之后，针
对光纤传输系统中起主导作用的不同噪声来源，将系统分为电
噪声损伤为主的光功率受限系统和光噪声损伤为主的光信噪比
（OSNR）受限系统，结合IMDD-PAM4、SHCD-QPSK及DSCD-DQPSK
等技术方案分别进行研究比较。
本节所讨论比较的各种系统在不同场景下的性能均采用
MATLAB软件进行系统建模和仿真运算获得。各仿真场景中的激
光器、标准单模光纤（SSMF）、色散补偿光纤（DCF）、光放大
器和光滤波器半峰全宽（FWHM）等共性参量如表1所示。

式中：φI设置为π/4，φQ设置为-π/4，保证在两路信号 表1 共性系统参量
间产生90°相位差。经过平衡探测器（BD）后获得DSCD系统的
电信号，表示为

式中：a(t)为当前时刻的幅度信息；a(t-T)为下一时刻的
幅度信息；Δφ(t)=φ(t)-φ(t-T)表示相邻符号之间的相对相
位信息。
DSCD系统的核心是通过一个符号的延时获得一个参考光信
号进行相干，得到相对相位信息，不需要在接收端使用高性能
的本振激光源。这一技术方案综合了简化的相干系统结构，以
及相干检测系统的高灵敏度和高性能等特点，并可通过偏振复
用进一步提升频谱效率。传统的偏振复用差分自相干检测在光
域追踪信号的偏振态 [36] ，其偏振追踪速度较低。另一种方案
是通过增加冗余拍频项在数字域使用自适应均衡实现偏振追踪
[37]
。还有一种使用RZ码型的差分调制信号，能够使偏振复用信
号无需数字域偏振解复用 [38] 。综合这些技术，DSCD系统为中 3.1 简化相干系统复杂度比较
短距光传输应用提供了一个具有性能和成本平衡优势的解决方 表2列出了偏振复用（PDM)SHCD-QPSK系统和偏振复用DSCD-
案。 DQPSK系统所需要的关键光电器件。其中，SHCD-QPSK系统需要2
个偏振分束器（PBS）分离出信号和远端本振的正交偏振分量，
三、仿真结果分析与讨论 以及2个90°Hybrid和4个BDs实现对所接收信号的相干检测。
SHCD系统还需要一个光域偏振控制器（PC），在接收机进行相

网络电信 二零二四年四月 65