2021 Fiscal Year Annual Research Report
Kramers-Kronig関係を用いた光トランシーバに関する研究
| Project/Area Number |
20K14739
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science |
|---|
Principal Investigator |
Kariyawasam Amila 東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 助教 (90801192)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 光通信 / 直接検波 / KK受信 / ファイバ伝送 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度である2021年度にKK受信方式をベースにした光トランシーバのディジタル信号処理の実装に着目した．具体的には受信器における光電界復元の際必要となるディジタルオーバサンプリングの影響およびKK アルゴリズム中のヒルベルト変換の実装について数値解析を用いて検討した．また，KK受信方式を用いる光通信システムにおける光信号の変調フォーマットの影響についても理論検討を行った．
受信信号におけるオーバサンプリングの影響を調べる際，まず非線形演算とオーバサンプリングの関係について検討した．KKアルゴリズムに含まれる非線形演算である二乗根と対数の計算後，受信信号のスペクトルが広がり，折り返し雑音による信号劣化を起こすことが分かった．折り返し雑音への対策として，非線形演算後の高調波成分をローパスフィルタを用いて除去する方法を提案した．数値解析を用いて提案方法の有効性を評価した．二乗根演算，対数演算，および両演算の高調波除去による受信信号の改善について調べた結果, 両演算の高調波除去の場合も, 対数演算のみの高調波除去と同等の改善しか得られないことが分かった．
KKアルゴリズム中のヒルベルト変換を実装できる2つの方法を検討した．有限インパルス応答（FIR）フィルタ方法と高速フーリエ変換（FFT）方法である．受信信号のEVM（Error vector magnitude）を用いた評価では，処理時間及び必要な乗算器数両面ではFIRフィルタによる実装は優れていることが分かった．
40-kmの伝送システムを想定し，KK受信の際光信号の変調フォーマットが与える影響を検討した．変調フォーマットのピーク対平均電力比（PAPR）がKK受信後の信号特性に密接に関連するため，KK受信方式を用いるシステムではPAPRが小さい変調フォーマットが望ましいことが分かった．
|
