Author(s):
Amado, Sofia Batalha de Oliveira Pascoal 
Date: 2012
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/10929
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Engenharia electrónica; Comunicações ópticas; Processamento digital de sinal; Dispersão da luz
Description
O aumento cont nuo do tr afego nas redes de telecomunica c~oes, tem vindo
a colocar sobre press~ao os operadores da rede de transporte. Estes s~ao
confrontados com a necessidade de aumentar a capacidade das suas redes e
ao mesmo tempo diminuir de forma substancial o custo por bit transportado.
Isto tem levado a uma altera c~ao profunda das tecnologias utilizadas nas
redes de transporte.
Os formatos de modula c~ao avan cados, aliados a dete c~ao coerente e ao
processamento digital de sinal, surgem como uma alternativa aos sistemas
de modula c~ao em intensidade e dete c~ao direta, permitindo o aumento
da capacidade das atuais redes de transporte. Os sistemas de dete c~ao
coerente permitem a utiliza c~ao de formatos multi-n vel (onde a informa c~ao
e transportada na amplitude e fase do campo otico), o que por sua vez
permite o aumento da e ci^encia espetral dos sistemas de transmiss~ao, e
a reutiliza c~ao dos recursos de rede existentes. Dado que, os recetores
coerentes conseguem recuperar a informa c~ao transportada nos v arios graus
de liberdade do campo otico (o que n~ao era poss vel na dete c~ao direta),
o processamento digital de sinal permite a compensa c~ao de distor c~oes da
transmiss~ao no dom nio digital, diminuindo a necessidade de compensa c~ao
no dom nio otico.
Nesta disserta c~ao e realizado um estudo detalhado do impacto da dispers~ao
crom atica e sua equaliza c~ao digital em sistemas oticos coerentes, operando
a taxas de transmiss~ao at e 120 Gb/s. No ^ambito deste trabalho s~ao
estudados algoritmos de compensa c~ao digital da dispers~ao crom atica. Estes
algoritmos s~ao inicialmente implementados em ambiente de simula c~ao,
atrav es da ferramenta System Generator, de modo a validar o seu correto
funcionamento. A implementa c~ao dos algoritmos em hardware e realizada
em ambiente de co-simula c~ao sobre a plataforma Virtex-6 FPGA ML605 da
Xilinx, utilizando dados obtidos experimentalmente. Deste estudo resultam
indicadores e conclus~oes importantes para uma futura implementa c~ao em
tempo real. The continuous increase of data tra c in optical communications networks,
has been putting network operators under pressure, since they have to
increase the capacity of their networks, as well as they have to reduce
the cost per bit. This has led to a deep change in the technologies used in
transport networks.
The advanced modulation formats, amongst coherent detection and digital
signal processing, arise as an alternative to intensity modulation with direct
detection systems, providing an increase in the capacity of existing transport
networks. The coherent detection system allows the use of multi-level
format (where the information is carried in the amplitude and phase of the
optical eld), which in turn allows increased spectral e ciency of the system
and reuse of the existing network resources. Once the coherent receivers
can recover the information carried in the various degrees of the optical
eld of the ber (which is not possible in the direct detection), the digital
signal processing allows the compensations of transmission distortions in the
digital domain, decreasing the need for compensation in the optical domain.
In this work a detailed study of the impact of chromatic dispersion and its
equalization in digital coherent optical systems is done. Also it was develop
algorithms for digital compensation of chromatic dispersion. In order to
validate them, the algorithms are initially implemented in the simulation
environment through System Generator tool. The hardware implementation
is performed via co-simulation on the platform Virtex-6 FPGA ML605 of
Xilinx, using experimental data. From this study we obtain some results
and conclusions that are important for a real-time implementation. Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações
