Estudio y prototipo de sistema óptico coherente con uso y aplicación de técnicas DSP para el procesado de señal

[ANGLÈS] The project presented in this paper is to design a coherent optical receiver homodyne type with signal processing DSP (Digital signal Processing) Optical systems generally fall into IMDD direct detection systems and coherent systems with modulation parameters of the carrier. These second are least developed even with the advantages offered by their characteristics in the transmission and reception. So far the DSP processing was of little use in optical communications by the lack of digital processing power compared to the capabilities of fiber optic transmission. This project is intended as an approximation of the DSP techniques with coherent systems presenting a functional prototype system. From this assess and analyze the characteristics offered by the application of DSP processing techniques. We got a working prototype that uses a method based on the reception section arc between symbols. Through this it is not necessary a carrier tracking PLL or rope to counteract the effects of phase noise. From the processing blocks, the A/D and a decision logic is achieved by an operating system that leverages the encoding and decoding of 2-DPSK. The results provide stability in front of the impairments which generally have greater effect on these systems, such as phase noise of the laser shot noise and thermal noise. The system developed and studied by MATLAB simulation gives good results in the BER obtained. The methodology applied in the study of the project is constituted by the principles that interfere with coherent systems. The results of the project approach to the use of DSP processing are useful for analyzing the benefits and facilities that provide DSP techniques in the signal processing in optical transmission systems.

[CASTELLÀ] El proyecto presentado en este documento consiste en un diseño de un receptor óptico coherente de tipo homodino con procesado de señal DSP ( Digital signal processing ) Generalmente los sistemas ópticos se dividen en sistemas de detección directa IMDD y sistemas coherentes con modulación en los parámetros de la portadora. Estos segundos menos desarrollados incluso con las ventajas que ofrecen por sus características en la transmisión-recepción. Hasta el momento el procesado DSP era de poca utilidad en las comunicaciones ópticas por la falta de capacidad de procesamiento digital frente a las capacidades de la fibra óptica en la transmisión. Este proyecto pretende servir de aproximación de las técnicas DSP junto con los sistemas coherentes presentando un prototipo de sistema funcional. A partir de este realizar una evaluación y analizar las características que ofrece la aplicación de técnicas de procesado DSP. Conseguimos un prototipo funcional que aplica un método de recepción basado en lo que denominamos como sección de arco entre símbolos. Por medio de este no es necesario un seguimiento de portadora o lazo PLL para contrarrestar los efectos de ruido de fase. A partir de los bloques de procesado, la conversión A/D y una lógica de decisión se consigue un sistema operativo que aprovecha la codificación y decodificación de fase de tipo 2-DPSK. Los resultados ofrecen estabilidad frente a los interferentes que generalmente tienen mayor efecto sobre estos sistemas, como el ruido de fase de los láseres, el ruido shot y ruido térmico. El sistema desarrollado y estudiado mediante simulación MATLAB ofrece buenos resultados en la BER obtenida. La metodología aplicada en el estudio del proyecto está constituida por los principios que intervienen en los sistemas coherentes. Los resultados de la aproximación del proyecto al uso del procesado DSP son de gran utilidad para el análisis de los beneficios y facilidades que aportan las técnicas DSP en el procesado de señal en los sistemas de transmisión óptica.

[CATALÀ] El projecte presentat en aquest document consisteix en un diseny d´un receptor óptic coherent de tipus homodí amb processat de senyal D.S.P (Digital signal processing) Generalment els sistemes óptics es divideixen en sistemes de detecció directa IMDD i sistemes coherents amb modulació en els paràmetres de la portadora òptica. Aquests segons menys desarrollats malgrat els aventatges que ofereixen per les sevess característiques en la transmisió-recepció. Fins ara el procesat DSP era de poca utilitat en les comunicacions óptiques per la manca de capacitat de processament digital en front de les capacitats de la fibra óptica en la transmisió. Aquest projecte pretén servir com aproximació a les técniques DSP junt als sistemes coherents presentant un prototipus de sistema funcional. A partir d´aquest realitzar una aval.luació i analitzar les característiques que ofereix la aplicació de les técniques DSP. Aconseguim un prototipus funcional el cual aplica un métod de recepció basat en el que denominem com secció d´arc entre símbols. Per mitja d´aquest no es necessari un seguiment de la portadora o llaç PLL per contrarrestar els efectes del soroll de fase. A partir dels blocs de processat, la conversió A/D i una lògica de decisió s'aconsegueix un sistema operatiu que aprofita la codificació i decodificació de fase de tipus 2-DPSK. Els resustats ofereixen estabilitat en front als interferents que generalment tenen un major efecte sobre aquests sistemes, com el soroll de fase dels làsers , el soroll shot i soroll térmic. El sistema desarrollat i estudiat mediant simulació MATLAB ofereix bons resultats en la BER obtinguda. La metodologia aplicada en el estudi del proyecte està constituida pels principis que intervenen en els sistemes coherents. Els resultats de la aproximació del projecte a l´us del processat DSP son de gran utilitat per l´anàlisis del beneficis i facilitats que aporten les técniques DSP en el processat de senyal en els sistemes de transmisió óptica.