Υλοποίηση Σχήματος Εκτίμησης Καναλιού Και Ισοστάθμισης Σήματος Για Οπτικά Συστήματα Μετάδοσης Με Χρήση Συστήματος Μετάδοσης Πολλαπλών Φερόντων

Abstract

Οι φυσικοί μηχανισμοί υποβάθμισης της ποιότητας μετάδοσης στις οπτικές ίνες, όπως η χρωματική διασπορά, οι μη γραμμικότητες ινών, φαινόμενα πόλωσης, η ενίσχυση θορύβου από τους ενισχυτές, αλληλεπιδρώντας σε συνδυασμό πολλές φορές περιορίζουν το ρυθμό αποστολής δεδομένων και τις αποστάσεις στις οποίες μπορούν να μεταδοθούν τα δεδομένα χωρίς σημαντική απώλεια της πληροφορίας. Στα σύγχρονα οπτικά κανάλια συστημάτων επικοινωνίας υπάρχουν διάφορα μοντέλα για τα διαφορετικά είδη των μηχανισμών υποβάθμισης που εμφανίζονται. Τα μοντέλα αυτά χρησιμοποιούνται αρχικά για να εκτιμήσουν το μέγεθος και τον τύπο των παραμορφώσεων που εμφανίζονται σε μία μετάδοση και στη συνέχεια, υπεισέρχονται οι ισοσταθμιστές που είναι και τα βασικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται για να μετριάσουν την επίδραση ενός συστήματος επικοινωνίας σε ένα σήμα. Εδώ και αρκετά χρόνια, όχι μόνο για τις οπτικές επικοινωνίες, έχουν προταθεί διάφορα μοντέλα ισοσταθμιστών οι οποίοι χωρίζονται με βάση τη γραμμικότητα, τη χρονική ή όχι μεταβολή του ισοσταθμιστή, τη δομή τους και το κριτήριο βελτιστοποίησης που χρησιμοποιεί ο καθένας. Η πληθώρα των μηχανισμών υποβάθμισης καθώς και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του κάθε συστήματος μετάδοσης, οδηγούν σε κάποια από τις, παρεχόμενες από τη βιβλιογραφία, επιλογές των ισοσταθμιστών.Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την υλοποίηση συστήματος εκτίμησης και ισοστάθμισης καναλιών. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η εναλλακτική υλοποίηση, με τη βοήθεια της Διακριτής Πολυτονικής Διαμόρφωσης (Discrete MultiTone Modulation - DMT), ως εκτιμητή καναλιού και στη συνέχεια, ενός ισοσταθμιστή με τη βοήθεια του φίλτρου Πεπερασμένης Κρουστικής Απόκρισης (Finite Impulse Response - FIR). Η αξιολόγηση του συστήματος πραγματοποιείται με την βοήθεια των μετρικών: ρυθμός σφαλμάτων (Bit Error Rate - BER) και πλάτος διανυσματικού σφάλματος (Error Vector Magnitude - EVM) ενώ τα αποτελέσματα της προτεινόμενης μεθόδου συγκρίνονται με αυτά ενός ισοσταθμιστή εμπρόσθιας τροφοδότησης (Feed Forward Equalizer - FFE) που χρησιμοποιεί προσαρμοστικό αλγόριθμο ελάχιστων μέσων τετραγώνων (Least Mean Square - LMS).