基于DSP的PMD补偿逻辑控制模块的实现

国内首次对偏振模色散(PMD)自适应补偿系统中逻辑控制部分进行了集成化设计,详细介绍了系统的硬件结构、软件及工作流程.详细设计了PSO算法模块在DSP系统中的实现,将该DSP系统应用到二阶PMD自适应补偿系统中进行验证,结果表明,设计的DSP逻辑控制模块对一阶及二阶PMD补偿效果很好.     

基于DSP和FPGA架构的PMD补偿模块设计

为开发实用的自适应偏振模色散(PMD)补偿控制模块,文章提出并实现了一种采用高性能浮点数字信号处理器(DSP)专注于算法处理、以增强型直接内存存取(EDMA)进行数据传输、以现场可编程门阵列(FPGA)进行数据采集和逻辑控制的新型设计方案.详细介绍了该模块的硬件设计、工作过程和软件设计,并对使用的粒子群优化(PSO)算法进行了重点阐述.给出了模块的工作流程图和算法流程图.实验结果表明,此模块对于二阶PMD补偿效果良好,相对于以往的补偿模块耗时更短.     

高速光传输系统中自适应偏振模色散补偿

偏振模色散(PMD)是影响高速光传输系统性能的关键因素之一,如何构建一个适合有效的偏振模色散补偿器极具挑战性.新型光偏振模补偿(PMC)系统利用DSP和CPLD平台实现逻辑控制单元.该系统中引入了高速控制模块,使得每个周期的补偿时间缩短了将近100 μ s.利用粒子群优化(PSO)算法,整个系统能够完成一阶和二阶的偏振...     

混合结构PMD补偿逻辑控制模块的实现

为提高自适应PMD补偿控制模块的响应速度,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)+现场可编程门阵列(FPGA)混合结构的PMD补偿逻辑控制模块,给出了模块内各单元的实现方法。对PMD补偿逻辑控制模块的性能分析表明:本模块补偿效果良好,一个补偿时间单元的总耗时为611μs,在此期间内硬件工作总时间为110.7μs,分别仅为DSP方式的1/3和1/8。     

粒子群优化算法在PMD自适应补偿中的应用

本实验采取基于偏振度(DOP)的PMD监测技术,使用粒子群优化算法(PSO)为逻辑控制算法,控制二级偏振模散补偿器的可变时延线来实现二阶偏振模散(PMD)自适应补偿,取得了良好效果.实验表明相对于固定可变时延线的偏振模散自适应补偿,精度较高,而所用时间稍长.     

100G面临的挑战

挑战一：功耗 （1）系统功耗lOOG系统80个波长满配共需约2万瓦,包括DSP,电交叉,光模块,风扇用电等。（2）DSP芯片功耗DSP：FFT,FEC／软判决,色散补偿,PMD补偿需上亿逻辑电路,需要按需关闭软判决逻辑门。     

偏振模色散对光纤系统的影响及补偿方案研究

PMD是对高速长距离光纤传输系统影响较大的一个因素。描述了一阶PMD补偿的基本原理及其局限性,给出PMD补偿系统的一般模型,对各个模块和关键技术进行较为详细的讨论。对高阶PMD及其补偿问题进行分析与讨论,并实现了一种二阶PMD补偿器的具体设计与实验研究。     

基于二阶PMD补偿方案的研究

偏振模色散(PMD)是对高速长距离光纤传输系统影响较大的一个因素,文章论述了PMD对光纤通信系统的影响,建立了光纤通信系统中PMD影响的理论模型,在分析单通道一阶补偿方法的局限性的同时,对高阶PMD及其补偿问题进行了分析与讨论,提出了二阶PMD补偿方案,并对该方案进行了研究.     

优化算法在偏振模色散自适应补偿技术中的应用

介绍了10Gb/s的光纤通信系统中,优化算法在偏振模色散(PMD)自适应补偿技术中的应用。偏振模色散在线监测技术建立在偏振度(DOP)的基础上,偏振度随着微分群时延(DGD)的增加而减小。为了使用DOP做为PMD的监测反馈信号,需要在传输线路中模拟DGD的状态,为此设计了一个PMD仿真器。在光纤输入复用器端使用一个偏振控制器(PC)来调整光信号的偏振态,在光纤输出复用器端使用一个起偏器。随后信号到达控制计算机,优化程序运行,寻找全局最优点并通过PC来控制PMD。对现代非线性优化算法进行了讨论,比较了它们在PMD自适应补偿技术中的优缺点。在实验过程中选择遗传算法,取得良好效果。在很短时间内一阶二阶PMD能达到最大补偿效果,其动态补偿时间不超过10ms。     

遗传算法在二阶PMD补偿中的应用及硬件实现

文章简要介绍了几种现代非线性优化算法,在两级偏振控制器和时延线级联补偿器结构的基础上,采用遗传算法作为偏振模色散(PMD)补偿中的反馈控制算法进行全局最优化,使偏振度(DOP)实现最大化,实现PMD补偿.文章对遗传算法在二阶PMD补偿中的应用进行了理论分析,并且设计了以TMS320C6711DSK为核心硬件的整套控制结构.     

基于TMS320C6713的新型PMD补偿控制模块设计

为设计运行速度快、补偿耗时少的自适应PMD补偿控制模块,提出了一种采用高性能浮点数字信号处理器TMS320C6713作为算法运算单元,MAX1317用作高速信号采集,AD5344进行逻辑控制的新型设计方案.该方案采用局部邻居粒子群优化算法进行PMD补偿,并给出了算法流程图和使用的链接命令文件定义.仿真实验表明此方案补偿效果良好,补偿耗时更短.     

An experiment of automatic PMD compensation in 40-Gb/s RZ optical communication system

An experiment of adaptive polarization mode dispersion (PMD) compensation for 40-Gb/s return-to-zero (RZ) optical communication system is reported. In the experiment, degree of polarization (DOP) is used as feedback signal and particle swarm optimization (PSO) method is adopted as logic control algorithm.The compensation time is about 200 ms, the compensated differential group delay (DGD) is up to 30 ps,and bit error rate (BER) of 10-9 is reached when PMD compensation is employed.     

基于FPGA的GPS模块和电子罗盘模块驱动设计

GPS和电子罗盘是定位系统的重要组成部分。在实际应用中通常采用定制的GPS模块和电子罗盘模块,以简化产品设计和缩短设计周期。但是采用DSP直接控制它们效率较低且费时,必将拖累系统性能。本文提出了一种采用FPGA驱动GPS模块和电子罗盘模块的解决方法。该方法通过FPGA控制GPS模块和电子罗盘模块,采用一个高速的SPI接口与DSP进行通信.该方法已成功在硬件平台上实现,并使DSP的软件控制更简单,效率更高。     

基于可编程逻辑电路的相机高精度同步信号研究

介绍了一种相机曝光控制实时误差补偿外同步信号产生方法.系统由一系列硬件和软件组成,硬件包括通用GPS接收设备、信号接收整理模块和外同步信号相机电平匹配化模块;软件包括设计在可编程逻辑电路中的外同步信号频率生成与调整模块及外同步信号误差分析与调整模块、外同步信号生成模块及外同步信号相机逻辑匹配化模块.GPS接收设备接收卫星信号并实时输出时间B码,信号接收整理模块将时间B码整理成可编程逻辑器件可以接收的电平信号,可编程逻辑器件通过一系列处理模块生成目标相机的外同步信号,随后外同步信号相机电平匹配化模块将外同步信号整理成相机匹配的电平信号来控制相机曝光.实践证明所提方法可以在不添加额外器件的情况下实现相机曝光时间的实时精确控制,将连续成像的图像序列在时间上的精度从通常的数十微秒级提高到单微秒级.     

基于VLPSO算法的100Gbit/s光传输系统的偏振模色散自适应补偿

针对标准粒子群优化(PSO)算法后期迭代效率不高和容易陷入局部极值问题,提出了一种基于变异机制的局部粒子群优化(VL-PSO,varied local particle swarm optimization)算法。在单信道100 Gbit/s光传输系统中,以VL-PSO算法作为逻辑控制算法,进行二阶偏振模色散(PMD)归零(RZ)码自适应补偿实验。结果表明,搜索补偿后,眼图张开度明显增大,平均搜索补偿时间为1.650 ms;并且VL-PSO算法能够实时跟踪补偿PMD的变化,跟踪时间小于0.431 ms。     

PSO-based Control Algorithm for Polarization Mode Dispersion Self-adaptive Compensation

Polarization mode dispersion（PMD） is considered to be the ultimate limitation in high-speed optical fiber communication systems. Establishing an effective control algorithm for adaptive PMD compensation is a challenging task, because PMD possesses the time-varying and statistical properties. The particle swarm optimization（PSO） algorithm is introduced into self-adaptive PMD compensation as feedback control algorithm. The experiment results show that PSO-based control algorithm has some unique features of rapid convergence to the global optimum without being trapped in local sub-optima and good robustness to noise in the optical fiber transmission line that has never been achieved in PMD compensation before.     

PSO2 based Control Algorithm for Polarization Mode Dispersion Self-adaptive Compensation

Polarization mode dispersion(PMD) is considered to be the ultimate limitation in high-speed optical fiber communication systems. Establishing an effective control algorithm for adaptive PMD compensation is a challenging task, because PMD possesses the time-varying and statistical properties. The particle swarm optimization(PSO) algorithm is introduced into self-adaptive PMD compensation as feedback control algorithm. The experiment results show that PSO2based control algorithm has some unique features of rapid convergence to the global optimum without being trapped in local sub-optima and good robustness to noise in the optical fiber transmission line that has never been achieved in PMD compensation before.     

高速光通信系统中偏振模色散的补偿

光纤中偏振模色散已成为高速光通信系统增容的主要障碍,文章对现有的各种偏振模色散补偿方法进行了综合评述。认为用偏振控制器与保偏光纤构成的夺模色散自动补偿系统是一种首选方案。     

基于DSP和CPLD的脉冲氙灯电流实时采集系统的研制

介绍了基于DSP（数字信号处理器）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）为控制核心、MAX125为A／D转换芯片的脉冲多路氙灯负载电流同步采集系统的研制,使用CPLD同时控制多片MAX125来实现了高速多路波形同步采集。详细介绍了波形采集模块的硬件及软件设计,重点分析了MAX125的控制时序和CPLD的控制逻辑。实验结果表明该装置完全能满足系统精度和实时性的要求,已经被成功应用到神光-Ⅲ主机激光装置验证系统的能源组件中,运行可靠、稳定。