Simulador de sistemas de comunicaciones ópticas coherentes

Abstract

[ES] El trabajo fin de grado tiene por objeto la puesta en funcionamiento de un simulador de sistemas de comunicaciones coherente basado en Matlab © (u Octave) que permita ejecutar simulaciones de sistemas complejos de forma parametrizada por el usuario reduciendo la complejidad y requerimientos de tiempo. Se propone un entorno como Matlab © por su amplio uso en el contexto científico (así como su disponibilidad en plataforma libre como es Octave). Los objetivos más específicos son: 1) La definición de una estructura o arquitectura del simulador que permita su crecimiento modular, 2) La definición de los elementos básicos en comunicaciones ópticas como son: Transmisores coherentes, fibras ópticas, componentes pasivos y detectores coherentes. 3) La definición de los elementos de visualización de señales en el dominio temporal y frecuencia (tanto electrónicas como ópticas), así como el cálculo de los parámetros de calidad más destacados y comunes. 4) La definición de componentes avanzados como amplificadores ópticos, filtros multiplexores y demultiplexores ópticos. 5) La implementación de las demostraciones de sistema punto a punto coherente para las distintas modulaciones típicas y sus prestaciones de calidad en función de parámetros de transmisión como distancia de fibra (dispersión y pérdidas), velocidad de símbolo y tipo de codificación. 6) Documentación precisa de la arquitectura empleada, documentación de las diferentes funciones y los ejemplos de demostración proporcionados que faciliten la expansión del simulador en futuras ampliaciones.

[EN] The purpose of the end-of-degree project is to put into operation a coherent communications systems simulator based on Matlab © (or Octave) that allows complex system simulations to be executed in a parameterized way by the user, reducing complexity and time requirements. An environment such as Matlab © is proposed for its wide use in the scientific context (as well as its availability on a free platform such as Octave). The most specific objectives are: 1) The definition of a simulator structure or architecture that allows its modular growth, 2) The definition of the basic elements in optical communications such as: coherent transmitters, optical fibers, passive components and coherent detectors. 3) The definition of signal display elements in the time and frequency domain (both electronic and optical), as well as the calculation of the most outstanding and common quality parameters. 4) The definition of advanced components such as optical amplifiers, multiplexer filters and optical demultiplexers. 5) The implementation of coherent point-to-point system demonstrations for the different typical modulations and their quality performance depending on transmission parameters such as fiber distance (dispersion and losses), symbol rate and type of coding. 6) Precise documentation of the used architecture, documentation of the different functions and demonstration examples provided that facilitate the expansion of the simulator in future extensions.