研究目的
为降低接入网中高性价比收发器的DSP硬件资源、功耗及处理时钟需求，开发一种用于内差光学DPSK接收机的无查找表载波恢复架构。
研究成果
与以往方法相比，这种无查找表的载波恢复架构显著降低了硬件资源（加法器减少40%，乘法器减少42%）、处理时钟（降低61%）和功耗（降低85%），同时实现了高性能——在误码率10^-3时灵敏度达-54 dBm，具备有效频率误差校正能力，并在6.25 GHz间隔的udWDM网格中保持稳健性，使其适用于接入网中的高性价比收发器。
研究不足
该实验仅限于DPSK调制；扩展至QPSK等更高阶调制将留待未来研究。光学频率抖动测试受限于激光器的调频响应，测量范围被限制在800 kHz以内。该系统假设为单偏振态并需手动调节。
1：实验设计与方法选择：
实验涉及在FPGA上设计并实现载波恢复架构以进行实时评估。该方法通过避免m次幂运算和查找表来简化频率补偿，采用数学运算进行频率估计与补偿。
2：样本选择与数据来源：
使用脉冲模式发生器产生的1.25 Gb/s非归零伪随机二进制序列（NRZ-PRBS）数据。
3：25 Gb/s非归零伪随机二进制序列（NRZ-PRBS）数据。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括DFB激光器、单模光纤（25公里）、可调光衰减器、3×3耦合器、光电二极管、贝塞尔滤波器、ADC以及ML605赛灵思Virtex-6 FPGA开发板。
4：实验流程与操作步骤：
设置包括DFB激光器的直接相位调制、光纤传输、衰减、通过3×3耦合器和光电二极管的相干接收、模拟信号处理、ADC数字化，以及FPGA上的数字信号处理（包括偏斜校正、时钟恢复、归一化和所提出的载波恢复）。
5：数据分析方法：
基于误码率（BER）测量、灵敏度、频率误差校正、对激光漂移的鲁棒性以及对相位噪声和信道间隔的耐受性来评估性能。
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FPGA
Virtex-6
Xilinx
Implementation of digital signal processing for carrier recovery and other DSP subsystems in the coherent receiver.
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DFB Laser
Used as transmitter and local oscillator lasers for optical signal generation and coherent detection.
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Single-Mode Fiber
Transmission medium for the optical signal over 25 km.
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Variable Optical Attenuator
Emulates optical distribution network losses by attenuating the signal.
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3x3 Coupler
Part of the optical front-end for beating the incoming signal with the local oscillator to provide phase-diversity operation.
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Photodiode
Detects optical signals and converts them to electrical signals; three are used in the setup.
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Bessel Filter
4th-order
Low-pass filtering for anti-aliasing and noise suppression in the analog domain.
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ADC
Converts analog signals to digital for processing by the FPGA; two channels are used.
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Pulse-Pattern Generator
Generates NRZ-PRBS data at 1.25 Gb/s for transmission.
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