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オーバーラップ周波数領域ヒルベルト変換を用いた光SSB 変調の検討

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Academic year: 2021

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(1)12A-1      2016年映像情報メディア学会冬季大会（ITE Winter Annual Convention 2016）. オーバーラップ周波数領域ヒルベルト変換を用いた光 SSB 変調の検討 Optical SSB Modulation using Overlap Hilbert Transform on Frequency Domain 阿部 英宗† K. I. Amila Sampath† 高野 勝美† Eiichi Abe† K. I. Amila Sampath† and Katsumi Takano† † 山形大学 大学院 理工学研究科 †Graduate School of Science and Engineering, Yamagata University Abstract. Hilbert transform is required for Optical SSB (OSSB) modulation. We propose OSSB modulation using overlap Hilbert. transform on frequency domain. We confirmed continuous transformed waveform and improved sideband suppression in OSSB spectrum.. 1. は じ め に. 5. 結 果 と 考 察. 単 側 波 帯 変 調 方 式 (SSB) は 変 調 帯 域 幅 が 従 来 の 変 調. 図 ２ (a),(b),(c)に ブ ロ ッ ク サ イ ズ を 256 サ ン プ ル. 方式に対して約半分であり，光ファイバ通信の周波数. と し た 場 合 の オ ー バ ー ラFFTブロックサイズ: ッオーバーラップなし プ 処 理256 前後のヒルベルト変. 利 用 効 率 を 向 上 で き る 変 調 方 式 で あ る ． 今 回 ， 光 SSB. 換 波 形 と 光 SSB 変 調 ス ペ ク理想ヒルベルト変換 トルを示す．図３はオーバ. 変調に必要なヒルベルト変換をディジタル信号処理で. 0 ーラップ量に対する側波 帯 抑 圧 比 (SSR)の 関 係 で あ る ．. 行 う 方 法 と し て ，オ ー バ ー ラ ッ プ 周 波 数 領 域 処 理 [1]を. -2 これらの図から、オーバ ー ラ オーバーラップ区間 ップ周波数領域処理によ. 使ったヒルベルト変換を提案し，数値シミュレーショ. -4 み が 減 少 し ， SSR が 改 善 さ れ って，ブロック境界の歪 5.6 5.8 6 6.2 6.4. ンを用いてその性能を評価した．. 4. オーバーラップ量: 32. 振幅 [V]. 2. ブロック境界. 時間 [ns]. ることがわかる．. (a) ヒルベルト変換信号波形 20. 4. 2. 光 SSB 変 調. 電力スペクトル密度 [dB]. ド 信 号 は AD 変 換 さ れ た 後 に 周 波 数 領 域 で の ヒ ル ベ ル. 振幅 [V]. 図 1 に 光 SSB 信 号 変 調 器 の 構 成 を 示 す .ベ ー ス バ ン. FFTブロックサイズ: 256 オーバーラップなし オーバーラップ量: 32 2 理想ヒルベルト変換 0. ト 変 換 に よ っ て 直 交 波 形 に 変 換 さ れ ， DA 変 換 の 後 に. -2. 光 SSB 変 調 器 の 入 力 に 印 加 さ れ ， 光 SSB 信 号 が 生 成. -4. オーバーラップ区間 ブロック境界 5.6. 5.8. 6. 6.2. 6.4. 時間 [ns]. される． 20. 16bit 40Gsps ADC. 周波数領域 ヒルベルト変換 DAC. DAC. I. LD. 伝送路へ. Q LN-SSB変調器. 電力スペクトル密度 [dB]. 20GHz LPF. 図２. オーバーラップ量 : 32. 0. 0. 19.62dB. 28.09dB. -20. -20. -40. -40. -60 -20. (a) ヒルベルト変換信号波形 NRZ 10Gbps PN10 疑似ランダム符号. 20. オーバーラップなし. -10. 0. 10. 相対周波数 [GHz]. -60 20 -20. (b) オーバーラップ処理なし. -10. 0. 10. オ ー バ ー ラオーバーラップ量 ッ プ 処 理: 32 による直交波形の変化 20. オーバーラップなし. 0. 0. 19.62dB. 28.09dB. -20. -20. -40. -40. -60 -20. -10. 0. 10. 相対周波数 [GHz]. (b) オーバーラップ処理なし. -60 20 -20. -10. 0. 10. 20. 相対周波数 [GHz]. (c) オーバーラップ処理あり. 図 1 検 討 し た 光 SSB 信 号 変 調 器 の 構 成. 3. オ ー バ ー ラ ッ プ 周 波 数 領 域 ヒ ル ベ ル ト 変 換 信 号 の サ ン プ ル を 有 限 長 の ブ ロ ッ ク に 区 切 っ て FFT 演算し，周波数領域でヒルベルト変換を行う．単純な. 図３. オ ー バ ー ラ ッ プ 量 に 対 す る SSR 特 性. 6. ま と め. ブロック生成ではブロック両端のタイミングで波形に. オーバーラップ処理を用いたヒルベルト変換を用. 歪みが生じる．歪み低減のために，前後のブロックに. い た 光 SSB 変 調 を 提 案 し ，波 形 歪 み の 除 去 と 側 波 帯 抑. 重 な り を 持 た せ る 方 法 を 提 案 す る ．本 報 告 で は ，ブ ロ. 圧比の改善に有効であることを示した．. 文. ックサイズとブロック重なり量（以下，オーバーラッ プ量）を変えたときのヒルベルト変換時間波形と光. 献. [1] 有 川 他 ,「 リ ア ル タ イ ム 信 号 処 理 技 術 を 用 い た 受. SSB 変 調 ス ペ ク ト ル を 評 価 し た ．. 信 端 全 波 長 分 散 補 償 127Gb/s PM-QPSK 信 号 光 長 距 離. 4. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 条 件. 伝 送 」， 信 学 技 報 , OCS2012-10 pp.7-9 2012.. ベ ー ス バ ン ド 信 号 は 10 GbpsPN10 段 NRZ 疑 似 ラ ン ダ. 謝 辞 ： 本 研 究 は 科 研 費 (15K13985)の 支 援 を 受 け た ．. ム 符 号 を 用 い た ． サ ン プ リ ン グ 周 波 数 は 40 GHz と し ， 光 SSB 変 調 器 は マ ッ ハ ツ ェ ン ダ 干 渉 計（ MZI）に よ る ベ. †山形大学. クトル変調器とした．変調器を線形領域で動作させる. 〒 992-8510 山 形 県 米 沢 市 城 南 4 丁 目 3-16. た め , 変 調 器 の 直 流 バ イ ア ス 点 は MZI の ヌ ル 点 に 設 定. E-mail: [email protected]. し ， 変 調 度 を 0.05 と し た ．. 大学院. 理工学研究科. 20. 相対周波数 [GHz]. (c) オーバーラップ処理あり.

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