Processamento digital de sinal em sistemas de deteção coerente

Abstract

Nas últimas décadas, as comunicações óticas têm estado diretamente ligadas à rápida evolução dos sistemas de comunicações e caso não existissem, hoje seria difícil responder à procura incessante por largura de banda. Contudo, a sua capacidade é limitada, devido a limitações e constrangimentos associados aos equipamentos físicos e, caso não se progrida, não será possível responder adequadamente às futuras necessidades das redes de telecomunicações. Nesse sentido, é conveniente continuar a inovação para novas soluções que permitam superar estas limitações. Nesta dissertação será apresentado um estudo sobre formatos de modulação avançados e multiplexagem da informação, capazes de superar em larga escala as larguras de banda oferecidas atualmente, bem como superar o alcance físico das atuais redes, com custos mais reduzidos. Em particular será analisado o desempenho da deteção coerente como solução para as futuras redes de acesso (NGPON), onde o processamento digital de sinal possui uma importância relevante na eficiência e custo do sistema. Nesse sentido, em simulação será discutido o sistema PDM-QPSK, que se trata de uma promissora técnica de modulação para as futuras redes NGPON, e em laboratório o sistema QPSK a 1.244 Gbps.

In the last decades, optical communications introduced a different concept in communications systems. If they do not exist, today would be difficult to answer the demand for bandwidth. This higher bandwidth is related to its physical characteristics, which make them overcome other media. However, its capacity is limited due to the performance of physical equipment and if we do not make progress, it will be not possible to respond to the demands for the future telecommunications networks. Thus, it is appropriate to continue innovation for new solutions to overcome these limitations. In this dissertation, a study will be presented to advanced modulation formats and multiplexing of information, able to overcome in large scale the bandwidth currently offered, as well as overcome the physical reach of existing networks with lower costs. In particular will be analyzed the performance of coherent detection as a solution to the future access networks (NGPON), where the digital signal processing has a significant impact on the efficiency and cost of the system. In this sense, in simulation will be discussed the PDM-QPSK system, that it is a promising modulation technique for future networks, and in the laboratory the QPSK system at 1.244 Gbps.