Investigation on Nyquist Modulation and Multiplexing for Fiber-Optic Communications

Nowadays, the society in which we live, the need to communicate increases every day; therefore, there is a need to improve both spectral efficiency and methods of transmitting data faster. This thesis analyses a new modulation, the Nyquist modulation, which consists in using Nyquist pulses conveniently spaced in time (TDM: Time Division Multiplexing) such that they are orthogonal (OTDM: Orthogonal Time Division Multiplexing) in order to be able to perfectly allocate all the channels in a finite frequency band B. Moreover, this thesis also analyses the Nyquist Multiplexing, which consist in overlaping Nyquist pulses in time, located in different frequency bands. The main aim of the thesis is to implement a modulation and a multiplexing with a simulation tool. The commercial software VPI TransmissionMaker (by Virtual Photonics Inc.) has been used for this purpose. It is a very powerful package widely used by the research community in this field. A second objective has been making different measures of the sensitivity to check the robustness of the system implemented.

Hoy en día, en la sociedad en la que vivimos, la necesidad de comunicarse aumenta día tras día; por lo tanto, existe una necesidad de mejorar tanto en eficiencia espectral como en métodos de transmisión de datos más rápidos. En esta tesis se analiza una nueva modulación, la modulación Nyquist, la cual consiste en utilizar pulsos de Nyquist convenientemente espaciados en el tiempo (TDM: Multiplexación por división temporal) de manera que sean ortogonales (OTDM: Multiplexación ortogonal por división temporal) con el fin de poder distribuir perfectamente todos los canales en una banda finita de frecuencia B. Por otra parte, en esta tesis también se utiliza el Nyquist Multiplexing, el cual consiste en utilizar pulsos de Nyquist superpuestos en el tiempo, ubicados en diferentes bandas de frecuencias. El objetivo principal del trabajo es la implementación de la modulación y la multiplexación con esta herramienta de simulación; El software comercial VPI TransmissionMaker (por Virtual Photonics SA). El software es una herramienta muy potente, ampliamente utilizada por la comunidad científica en este campo. Un segundo objetivo, para comprobar la robustez del sistema implementado, ha sido hacer diferentes medidas de sensibilidad del mismo.

Avui en dia, en la societat en la qual vivim, la necessitat de comunicar-se augmenta dia rere dia; per tant, existeix una necessitat de millorar tant en eficiència espectral com en mètodes de transmissió de dades més ràpids. En aquesta tesis s’analitza una nova modulació, la Nyquist Modulation, la qual consisteix en utilitzar polsos de Nyquist convenientment espaiats en el temps (TDM: Multiplexació per divisió temporal) de manera que siguin ortogonals (OTDM: Multiplexació ortogonal per divisió temporal) amb la finalitat de poder distribuir perfectament tots els canals en una banda finita de freqüència B. Per altra banda, en aquesta tesi també s’analitza el Nyquist Multiplexing, el qual consisteix en utilitzar polsos de Nyquist superposats en el temps, ubicats en diferents bandes freqüencials. L’objectiu principal del treball es la implementació de la modulació i la multiplexació a partir d’aquesta eina de simulació; el software comercial VPI TransmissionMaker (per Virtual Photonics S.A.). El software és una eina molt potent, àmpliament utilitzada per la comunitat científica en aquest camp. Un segon objectiu, per a comprovar la robustesa del sistema implementat, ha sigut fer diferents mesures de sensibilitat en el mateix.