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空分复用多芯光纤传输中的导频辅助联合信道载波相位估计

DOI：10.1109/JLT.2018.2886837 期刊：Journal of Lightwave Technology 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 研究了存在相关相位噪声时，采用导频辅助联合信道载波相位估计（CPE）的空分复用多芯光纤（MCF）传输性能。为此建立了描述未编码MCF传输的系统模型，其相位噪声包含公共激光相位噪声以及芯间和偏振相关的相位漂移。该系统模型可视为多维随机游走相位噪声模型的特例?；诖四Ｐ涂⒌牡计蹈ㄖ鶦PE算法用于评估联合信道与单信道两种CPE策略。通过蒙特卡洛仿真不同调制格式、导频开销、激光线宽、空间信道数及信道间相位噪声相关度下的未编码传输，量化比较两种策略的相位噪声容限差异。当采用20GBd传输速率、200kHz综合激光线宽及1%导频开销时，联合信道CPE可使功率效率提升达3.4dB或信息速率提高25.5%。MCF传输实验验证了系统模型，并通过比较不同调制格式未编码传输的误码率随距离变化关系评估策略性能——采用1%导频开销时，联合信道CPE使传输距离最大提升21%。
作者： Arni F. Alfredsson，Erik Agrell，Henk Wymeersch，Benjamin J. Puttnam，Georg Rademacher，Ruben S. Lu′?s，Magnus Karlsson
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究在具有相关相位噪声的空分复用多芯光纤（MCF）传输中，导频辅助的联合信道载波相位估计（CPE）的性能。

研究成果

研究表明，在空分复用多芯光纤传输中，联合信道CPE（JC-CPE）在相位噪声容忍度、功率效率和信息速率方面显著优于单信道CPE（PC-CPE）。对于采用200kHz综合激光线宽和1%导频开销的20GBd传输，JC-CPE可实现最高3.4dB的功率效率提升或25.5%的信息速率增长。实验验证显示，通过采用JC-CPE，在1%导频开销条件下传输距离可提升高达21%。

研究不足

该系统模型未考虑非线性因素，因此其结果主要适用于系统在线性区域运行的短距离传输场景。此外，对不同相位噪声分量采用的随机游走假设可能无法准确捕捉残余载波频偏或非线性效应导致的相位差异。

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