Traitement du signal pour les communications optiques a haute efficacite spectrale

par Fadi Saibi

Thèse de doctorat en Électronique et communications

Sous la direction de Philippe Gallion.

Soutenue en 2005

à Paris, ENST .


  • Résumé

    Ces travaux de recherche s'interessent a l'application de techniques de modulation et de traitement du signal numerique aux communications optiques. Ils se concentrent sur la conception d'un systeme sur courte distance a 40gb/s. L'accroissement du debit binaire s'obtient generalement en repoussant les limites technologiques afin d'augmenter la vitesse des modulations simples du type "on-off keying". Cette methode ne satisfait cependant pas les exigences economiques des applications a haut debit sur courte distance. La combinaison du multiplexage de porteuses electriques et d'une modulation a plusieurs niveaux permet de reduire support frequentiel et vitesse de modulation. Des composants typiques des systemes de transmission a 10gb/s peuvent ainsi etre utilises pour transmettre 40gb/s. La technologie de circuits cmos est alors exploitable pour l'integration econome de fonctions de traitement du signal elaborees. Les strucutures de traitement du signal adaptatives presentees permettent de reduire les exigences techniques dans la conception des fonctions analogiques et de compenser les distorsions lineaires dues au canal de transmission et aux variations resultant d'une production industrielle. Des modeles theoriques et numeriques valides par l'experimentation permettent l'analyse du systeme. Les resultats de simulations numeriques montrent qu'un systeme de communication a 40gb/s a bas cout et d'une portee depassant 10km est possible. Nous presentons egalement un prototype utilisant un circuit integre test en technologie cmos realisant les fonctions de modulation/demodulation pour un canal rf et transmettant des donnees dans une fibre monomode s'etendant sur plus de 30 km.

  • Titre traduit

    Signal processing for high-capacity bandwidth efficient optical communications


  • Résumé

    This research work deals with the application of modulation and digital signal processing techniques in the field of optical communications. It focuses on the design of a 40gb/s short-reach optical transmission system. Capacity increase is generally achieved by pushing technological limits in order to augment the serial line rate of simple on-off keying modulations. This approach is not compatible with the economics of high-capacity short-reach applications. The use of sub-carrier multiplexing with multilevel signaling reduces bandwidth occupation and signaling rate. Components taken from existing 10gb/s systems can thus be used to transmit 40gb/s. Cmos circuit technology can also be exploited to integrate elaborate signal processing functions. The adaptive signal processing structures presented in this dissertation relax analog front-end design requirements and can compensate for linear impairments due to the channel as well as fabrication process variations. The system is analyzed by deriving theoretical and numerical models agreeing with experimental validation. Simulation results show that a low-cost 40gb/s system reaching beyond 10km is indeed feasible. We present a system prototype based on a cmos test chip implementing modulation/demodulation functions for the highest-frequency rf channel. This transmission system prototype operates over more than 30km of single-mode fiber

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2005 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

TRAITEMENT DU SIGNAL POUR LES COMMUNICATIONS OPTIQUES A HAUTE EFFICACITE SPECTRALE

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Informations

  • Détails : 1 vol. (289 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 64 réf.

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