针对在光接入网中传统相干接收机存在成本高、算法处理复杂的问题，提出一种低成本的简化相干接收机(SCR)信号处理方法。发送端使用四电平脉冲幅度调制(PAM4)高阶码型进行信号调制，接收端对输出信号先后采用不平衡度补偿算法、反馈式全数字时钟恢复算法进行处理，并通过帧同步、码元判决后计算误码率。仿真及实验结果表明：所提方法在系统中有着良好性能，在输入信号光功率为-9 dBm时，系统误码率为10-4量级，低于硬判决前向纠错(HD-FEC)门限的误码率判决。

针对数据互联网络中多源高速并行数据实时传输的问题, 提出了一种基于随路时钟恢复的多源数据光纤传输系统, 详细介绍了其工作原理和设计思想。系统将现场可编程逻辑门阵列(FPGA)内部高速收发器与专用数字锁相环相结合, 给出了随路时钟恢复与数据流量控制的具体实现过程。相比于现有的各类高速并行数据传输解决方案, 该系统具备可软件定义的数据接入能力, 也能支持更加灵活的随路时钟动态范围。同时, 通过设计精简合理的帧结构, 推导数据位宽与随路时钟之间的约束关系, 有效提高了系统传输带宽。测试结果表明, 该系统工作稳定可靠, 实时传输效果好, 时钟恢复精度可达100fs, 扩展了串并转换与并串转换技术的应用领域。

分析时钟恢复算法中环路滤波器比例增益系数对系统误码率的影响时发现,信号的误码率随比例增益系数的增大呈先减小后增大的变化趋势,且不同接收光功率下的最优比例增益系数不同。针对该问题,提出并实现了一种基于Gardner算法的全实时化动态比例增益系数全数字时钟恢复算法,以应对功率抖动信道并提高算法的灵敏度。此外,在基于Altera Stratix-V 5SGXMA7K2F40C3 FPGA平台的2.5 GBaud正交相移键控调制相干通信系统中对该算法进行了在线实验验证。以KP4中的前向纠错码门限2×10 ^-4为上限,当功率抖动频率较慢时,动态参数法能将系统到达该误码门限的最低接收光功率由固定参数法的-47 dBm降低至-49.5 dBm;当功率抖动频率较快时,固定参数法能承受最低功率为-46.5 dBm、抖动频率为100 Hz的抖动,而动态参数法能承受最低功率为-50 dBm、抖动频率为1 kHz的抖动。

提出了一种基于脉冲展宽波形的插值与脉冲展宽效应补偿合并的数据恢复方案。该方案依据权系数同时实现了插值与脉冲展宽效应补偿, 解决了时隙抽样误差和抖动问题, 完成了脉冲位置调制时隙信号的数据恢复。仿真结果表明, 所提出的方案具有较好的稳健性, 可有效抑制时隙抽样误差和抖动。在译码时使用的抖动参数与实际抖动参数不匹配的条件下, 该方案的性能仍优于将插值与脉冲展宽效应补偿分离处理的方案。该方案将插值与脉冲展宽效应补偿合并在一起, 运算更简化。

解释了利用法布里-珀罗(F-P)腔实现全光时钟恢复的原理。根据啁啾光栅(CFBG)的反射特性，从理论上分析了先利用CFBG对信号进行滤波再利用F-P腔进行时钟恢复在波长选择方面的优点，即将不需要恢复时钟的波长处的信号事先通过CFBG过滤掉。由于CFBG反射谱的顶端不平坦使得进入F-P腔的信号也不平坦，近而导致时钟恢复的效果不理想，故需利用切趾技术消除CFBG的反射谱顶端的不平坦，以获得更好的恢复效果。

解释了当信号速率是法布里-珀罗(F-P)腔的自由光谱区宽度(FSR)的整数倍时，利用F-P腔和基于半导体光放大器(SOA)级联偏移滤波的幅度均衡系统实现全光时钟恢复的原理。从理论上研究了幅度均衡系统中偏移滤波参数对时钟幅度抖动的影响，并且给出了理论上最佳的偏移滤波参数。实验中，为了解决时分复用(OTDM)系统中不同时隙信道信号光相位不同导致F-P腔输出光脉冲幅度严重起伏的问题，采用了对信号光进行波长转换的方法，最终利用FSR 为102 GHz的F-P腔和幅度均衡系统成功地分别从102 Gb/s和204 Gb/s 归零码开关键控(RZ-OOK)码信号中恢复出了102 GHz和204 GHz的光时钟。其中102 GHz时钟的幅度抖动为8.5%，时间抖动小于236 fs；204 GHz时钟的幅度抖动为9.4%，时间抖动小于251 fs。

基于带内时钟导引的置入与提取,提出一种在超高速时分复用系统中的自时钟恢复方案.通过在发送端插入带内时钟导引并在接收端提取出该时钟导引,实现系统时钟的瞬时同步恢复,无需传统时钟恢复中的超快相位比较器和锁相环.实验分别演示了由相位调制和强度调制构造的时钟导引,结果表明所提方法可实现160~40 Gb/s的无误码解复用.该方法在光发射机之后和光接收机之前的光域内对数据信号进行预处理,简化了时钟恢复,同时并未改变光发射机和光接收机的原理、结构和设计,与现行的光纤通信系统兼容.

文章介绍了TDMoIP(TDM over IP)技术中的一种基于去抖动缓存区自适应时钟恢复的改进算法,该算法将原算法的按固定周期长度调整接收端时钟频率改进为变长调整周期，通过改进算法和原算法的仿真对比，可以看出改进后的算法克服了原算法中的矛盾现象。最后对改进算法的性能进行分析，从理论上进一步验证了改进算法的优越性。

由于单台推扫式相机(或成像光谱仪)视场较窄，通常采用多个相机模块进行视场拼接。针对相机的图像数据具有分辨率高、数据量大特点，提出了一种基于CCSDS的高速复接的传输方法。高速复接电路采用FPGA产生各种控制信号，选用TI的SN65LV1023和SN65LV1224串化解串芯片，把模拟的相机数据转化为一对LVDS差分信号输出。在接收端，用ADLink公司的PCI7300采集卡采集数据进入电脑，用VC＋＋编写软件恢复图像数据。实验结果表明，高速复接电路能够高效可靠的传输图像数据并恢复数据时钟。

为提高光电跟踪设备中数字视频图像信息的传输带宽，增强图像传输抗电磁干扰能力并减轻导电环配线工作量，开发了应用于光电跟踪设备的数字视频图像信息光纤传输系统。利用光纤传输抗干扰性强、带宽高等优势改善了数字视频图像信息的传输质量，增大了数据传输的容量。在发送端将并行的数字视频信息串行化，提供给光纤模块，电信号转换为光信号，通过光纤传输到接收端；在接收端光纤模块将光信号还原为高速的电信号，再经解串行化还原为原有的数据格式。场同步、行同步以及数据信息组合传输，经处理的时钟信号作为全局时钟单独传输。实验结果表明：利用光纤传输高速数字视频信息，图像正确，带宽达到1.25 Gbit，相机时钟频率可达62.5 MHz，数据传输延时为222 ns左右，最大为236 ns，时钟信号的边沿可对齐数据的有效位置。