Procesamiento digital de señales en comunicaciones ópticas.
A partir de la aparicion del amplicador optico que compensa las perdidas de potencia en la fibra, la dispersión cromática como las no linealidades han pasado a ser los factores limitantes del desempeño en los enlaces de comunicaciones ópticas de alta capacidad. En la actualidad los formatos de mo...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2018
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/781/1/1Estrada_Gonzalez.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | A partir de la aparicion del amplicador optico que compensa las perdidas de potencia
en la fibra, la dispersión cromática como las no linealidades han pasado a ser
los factores limitantes del desempeño en los enlaces de comunicaciones ópticas de alta
capacidad. En la actualidad los formatos de modulación de fase son objeto de estudio
en la literatura sobre el tema. Estos tipos de esquema requieren la detección coherente
en la etapa de demodulación, lo que implica una complejidad alta del receptor y
un elevado costo, limitando su uso principalmente a enlaces de larga distancia y alta
capacidad. En cambio, en sistemas de mediana o corta distancia se opta por utilizar
esquemas simples de modulación de intensidad, como OOK (por sus siglas en ingles,
On-O Keying) o el formato de modulación de fase diferencial (DPSK por sus siglas
en ingles).
El objetivo principal de este trabajo es el de desarrollar técnicas de procesamiento
digital de señales para compensar los efectos dispersivos que se producen en los sistemas
de comunicaciones ópticas que emplean los esquemas de modulacion OOK y DPSK.
En el caso de OOK se pretende ecualizar el efecto de la dispersión cromática producto
de la propagación por la fibra. Por su parte, en DPSK se busca compensar los efectos
distorsivos resultantes de las imperfecciones propias del detector balanceado empleado
para su recepción.
En líneas generales el procedimiento es análogo para ambos casos. Se presentan
modelos analíticos para las señales involucradas tanto en condiciones ideal como cuando
los efectos degradantes se hacen presentes. En base a dichos problemas se diseñan
litros que cumplan con los requerimientos, siguiendo el criterio de minimizar el error
cuadrático medio entre la salida y una señal deseada. Posteriormente se llevan a cabo
simulaciones numéricas del tipo Monte Carlo que permiten dar cuenta del funcionamiento
de los ecualizadores propuestos. Se evalúan probabilidades de error de bit y se
analizan diagramas de ojo. Los resultados numéricos en cada caso se verifican mediante
aproximaciones o cotas teóricas. Por otro lado, también se analiza el numero optimo
de coeficientes haciendo un balance entre desempeño y costo computacional.
Finalmente, para el esquema de modulación OOK se llevan a cabo experiencias de
laboratorio con el objetivo de validar los modelos de señal usados y verificar el funcionamiento
del ecualizador obtenido en condiciones realistas. Las mismas consisten
en la medición de las formas de onda de señales, previa y posteriormente a la propagación por fibra óptica. Se emplean un tramo de 24 km de fibra óptica y un módulo
compensador de dispersión equivalente a contar con 100 km de fibra entándar.
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