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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Recursive blind phase search architecture for phase recovery at high error rates : Arquitetura recursiva de busca de fase cega para recuperação de fase em altas taxas de erro
Title Alternative: Arquitetura recursiva de busca de fase cega para recuperação de fase em altas taxas de erro
Author: Payyazhi, Aparna Aravind, 1992-
Advisor: Mello, Darli Augusto de Arruda, 1976-
Abstract: Resumo: A demanda por desenvolvimentos avançados no campo de sistemas de comunicação óptica está aumentando dia a dia, e grandes quantidades de dados precisam ser transmitidas. Neste contexto, os formatos de modulação de alta ordem suportam a transmissão de grandes volumes de dados com alta eficiência espectral. No entanto, devido à menor distância Euclidiana entre os pontos da constelação, esses formatos de modulação são mais suscetíveis ao ruído de fase gerado pelos lasers do transmissor e do oscilador local. Isso leva a requisitos rigorosos de algoritmos de recuperação de fase da portadora. Em sistemas modernos de comunicações ópticas coerentes, o algoritmo de busca de fase cega (blind phase search - BPS) surgiu como uma solução amplamente aceita para a recuperação de fase de constelações quadradas de modulação de amplitude em quadratura (quadrature amplitude modulation - QAM). No entanto, a baixas taxas de relação sinal ruído requerem filtros de rejeição de ruído para o BPS muito longos, cujo comprimento pode alcançar centenas de símbolos. Nesta tese, propomos uma arquitetura de recuperação de fase adequada para canais com baixo ruído de fase e alto ruído aditivo. O algoritmo substituios filtros de janelamento do algoritmo BPS por fatores de esquecimento. O algoritmo proposto (forgetting-factor BPS - FF-BPS) é avaliado usando constelações 16-QAM e 64-QAM por meio de simulação e experimentos. Seu desempenho também é comparado ao de uma implementação direcionada por decisão (DD). Simulações e resultados experimentais indicam que o algoritmo proposto alcança desempenho equivalente ao BPS unilateral (usando símbolos atuais e passados) e melhor desempenho que o algoritmo DD. No entanto, seu desempenho ainda é superado pelo obtido por meio do algoritmo BPS bilateral (usando símbolos atuais, passados e futuros)

Abstract: The demand of advanced developments in the field of optical communication systems is increasing day by day, and large amounts of data need to be transmitted. In this context, high-order modulation formats support the transmission of large data volumes with high spectral efficiency. However, because of the smaller Euclidean distance between the constellation points, these modulation formats are more susceptible to the phase noise generated by the transmitter and local oscillator lasers. This leads to stringent requirements of carrier phase recovery algorithms. In modern coherent optical communications systems, the blind phase search (BPS) algorithm emerged as a widely accepted solution for the phase recovery of square quadrature amplitude modulation (QAM) constellations. However, at low signal to noise ratios, it requires very long noise-rejection filters, whose length can reach hundreds of symbols. In this thesis, we propose a phase recovery architecture suitable for channels with low phase noise and high additive noise. The algorithm replaces window filters of the BPS algorithm by forgetting factors. The proposed forgetting-factor BPS (FF-BPS) algorithm is evaluated using 16-QAM and 64-QAM constellations through simulation and experiments. Its performance is also compared to that of a decision directed (DD) implementation. Simulations and experimental results indicate that the proposed algorithm achieves equivalent performance as unilateral BPS (using current and past symbols) and better performance than the DD algorithm. However, its performance is still surpassed by that obtained by the bilateral BPS algorithm (using current, past and future symbols)
Subject: Comunicações ópticas
Processamento digital de sinais
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Citation: PAYYAZHI, Aparna Aravind. Recursive blind phase search architecture for phase recovery at high error rates: Arquitetura recursiva de busca de fase cega para recuperação de fase em altas taxas de erro. 2019. 1 recurso online (62 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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