基于偏振复用的光OFDM系统

通过实验对比分析了偏振模色散对相干光OFDM、直接检测光OFDM以及光QAM信号的影响,在此基础上给出基于偏振复用的光OFDM系统,并就不同PMD对信号的影响进行了仿真实验,同时给出了均衡补偿的设计思路.     

相干光正交频分复用系统偏振模色散研究

相干光正交频分复用系统(Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,CO-OFDM)具有良好的色散抑制性能及简单有效的信号均衡算法,是近年来光传输领域的研究热点之一。偏振模色散严重影响高速传输,色散均衡复杂,计算负荷较大。文章介绍了一种基于偏振复用(Polarization Division Multiplexing,PDM)和偏振分集接收(Polarization Diversity Receiver,PDR)的CO-OFDM系统(MIMO CO-OFDM),可有效实抑制一阶PMD,并对系统信号传输机理及均衡算法以进行了数学分析。分析和仿真结果表明,在不需任何偏振控制器条件下,CO-OFDM系统可实现偏振光的不敏感接收,以10Gb/s的速率通过单模光纤传输800km,系统Q值保持在15dB以上。     

直接检测光正交频分复用系统一阶偏振模色散研究

基于直接检测的光OFDM系统(DDO-OFDM),实现简单、成本较低,对未来高速光传输具有重要的借鉴价值。而在高速传输中,偏振效应带来OFDM信号展宽及输出偏振态的不同,严重影响系统传输性能。对DDO-OFDM系统中的一阶偏振模色散(PMD)作用机理和数学模型进行分析,结果表明,DDO-OFDM系统中一阶PMD仅对OFDM信号子载波信号幅度附加余弦因子,通过信道均衡,可有效去除此噪声影响,差分群时延为50ps条件下,以10Gb/s的速率在单模光纤传输800km,DDO-OFDM系统Q值为16dB,较色度色散影响下系统性能仅有0.3dB降低。     

光正交频分复用系统时域均衡算法研究

提出了时域DD-LMS均衡法在O-OFDM系统中的应用。理论分析了DD-LMS均衡原理,实验验证了在直接检测O-OFDM系统中用DD-LMS均衡法比用LS均衡法的系统的平均功率代价降低了1dB;在相同接收功率下,使用DD-LMS均衡方法的系统误码率比使用LS均衡系统误码率降低很多,相应信号星座图也较收敛。     

相干光正交频分复用系统中的一阶偏振模色散研究

相干光正交频分复用系统(Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,CO-OFDM)以其较好的色散抑制性能和简单有效的信号处理技术,是近年来光传输领域的研究热点。对于高速CO-OFDM传输系统,偏振模色散(Polarization-mode-dispersion,PMD)带来OFDM信号展宽及输出偏振态的不同,严重影响系统传输性能。文章对一阶PDM影响下CO-OFDM系统(PMD-CO-OFDM)的数学模型和作用机理进行分析,并通过仿真加以验证。结果表明,一阶PMD效应对OFDM信号附加与子载波频率相关的余弦因子,降低系统传输性能,通过信道均衡可有效去除此影响;另外,PMD效应一定程度上减弱子载波相关性,可抑制系统光纤非线性效应,在不考虑色散条件下PMD-CO-OFDM系统以10Gb/s的速率在单模光纤传输240km,差分群时延为50ps时较30ps系统Q值提高约0.2dB。     

直接检测的光正交频分复用信号光纤传输系统实验研究

研制了直接检测的光正交频分复用(OOFDM)光纤传输实验系统.实验中产生了2 Gbit/s的正交相移键控(QPSK)、正交频分复用(OFDM)光信号,并成功地在标准单模光纤中传输了200 km.测量得到在误码率为10-6时,单模光纤传输200 km后的功率代价小于2 dB.比较了光纤传输前后OFDM信号的波形、频谱以及星座图,发现光正交频分复用信号能很好地抵抗光纤中的色散效应.     

相干光正交频分复用系统中光调制的优化设计

相干光正交频分复用(COOFDM)是目前光传输领域的研究热点之一。COOFDM系统采用马赫-曾德尔光调制器(MZM)实现射频(RF)信号到光的转换,而正交频分复用(OFDM)信号对非线性十分敏感,所以在系统设计上最关键的就是实现信号的线性传输。从理论上分析了COOFDM系统中MZM对OFDM信号的非线性影响,通过对MZM偏置点及调制指数优化,实现COOFDM系统的最佳传输,同时对COOFDM系统品质因子Q与偏置点及调制指数关系进行了仿真。结果表明,为了实现最佳线性传输,不同于传统的基于强度调制/直接检测系统(偏置点选在积分点),COOFDM系统中MZM最佳偏置点选在零点;MZM调制指数的选择也会对系统性能产生影响,当COOFDM系统中MZM调制指数为0 dB时,系统性能达到最佳。     

降低光正交频分复用系统PAPR的算法研究

本文针对光正交频分复用(O-OFDM)系统的高峰均比(PAPR)问题,提出了联合降低PAPR算法,利用选择映射法随机改变OFDM码元的初始相位分布,降低码元峰值出现的概率,采纳限幅加窗方法降低码元峰值,从而达到降低系统的PAPR。仿真结果表明,联合降低PAPR算法有效降低了O-OFDM系统的PAPR。     

基于雪崩二极管的光正交频分复用系统接收机

提出了一个完整的高灵敏度光正交频分复用(OOFDM)系统,以实现高速长距离传输。实验中,将10Gbit/s的4QAM调制OOFDM信号在光纤中传输了50km,直接探测后得到的星座图和误码率都达到了良好的效果。在此基础上,对比了采用雪崩二极管(APD)和传统的光电二极管(PIN)两种不同的探测方式,结果发现,使用APD探测使得OOFDM系统接收的灵敏度提升了5.2dB。     

用光信号偏振度衡量偏振模色散和非线性效应对WDM系统的影响

利用非线性薛定谔方程，计算考虑偏振模色散和非线性效应情况下波分复用（WDM）系统中的RZ码和NRZ码的光信号偏振度，得到DOP随着波长变化的曲线图，同时得到各个信道的眼图。结果表明：通过光信号偏振度的曲线图与眼图的比较，不但明显看出PMD和非线性效应对各个信道的影响是不同的，并且证实偏振度可以作为WDM系统中监测信道性能的监控信号，这将为实现PMD实时最坏信道补偿提供理论依据。     

OFDM系统中一种改进的抗频偏加窗法

该文提出了正交频分复用系统中一种改进的抗频偏接收端加窗的方法,接收端在去除发送端附加的循环前缀后重新进行循环扩展,然后进行奈奎斯特加窗, 并且窗函数不再限于具体的函数形式,是经过优化的数值解。数值计算结果表明,最优窗的抗频偏性能远好于其他窗函数。     

联合迭代解调译码算法的短波FH/OFDM系统的性能分析

该文提出了一种基于联合迭代解调译码的短波跳频OFDM系统,并在其接收端采用非相干序列检测和迭代译码相结合的联合迭代解调译码算法。该联合迭代解调译码算法可以降低差分检测时所导致的性能损失,同时,也可以提高短波FH/OFDM系统的可靠性。仿真结果表明：该方法可使其系统在短波信道中获得较好的比特误码性能,当Eb/N0＝5.5 dB时,其系统的比特误码率可达到10-5,数据传输速率达到8.912 kb/s,显然,该联合迭代译码解调算法是适合短波FH/OFDM系统的。     

Adaptive blind estimation algorithm for OFDM-MIMO radio systems over multipath channels

This paper investigates the blind algorithm for channel estimation of Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Multiple Input Multiple Output (OFDM-MIMO) wireless communication system using the subspace decomposition of the channel received complex baseband signals and proposes a new two-stage blind algorithm. Exploited the second-order cyclostationarity inherent in OFDM with cyclic prefix and the characteristics of the phased antenna, the practical HIPERLAN/2 standard based OFDM-MIMO simulator is established with the sufficient consideration of statistical correlations between the multiple antenna channels under wireless wideband multipath fading environment, and a new two-stage blind algorithm is formulated using rank reduced subspace channel matrix approximation and adaptive Constant Modulus (CM) criterion. Simulation results confirm the theoretical analysis and illustrate that the proposed algorithm is capable of tracking matrix channel variations with fast convergence rate and improving acceptable overall system performance over various common wireless and mobile communication links.     

On the blind channel identifiability of multiple‐input multiple‐output space–time block code systems using Joint Approximate Diagonalization of Eigenmatrices

Channel identifiability for multiple‐input multiple‐output space–time block code (MIMO‐STBC) systems using Joint Approximate Diagonalization of Eigenmatrices (JADE) is studied in this paper. Compared with the previous blind MIMO‐STBC channel estimation methods in literature, the method proposed in this paper is more suitable for non‐cooperative scenario because it needs less prior information and can be applied to a general class of STBCs. The main contribution of the paper consists in the theoretical proof that, although the sources transmitted by different antennas of MIMO‐STBC systems are not independent, they can be retrieved from the received data by directly using JADE in most cases. The conclusion is also demonstrated by a simulation. This shows that the classical JADE algorithm can be applied to a wider range of situations rather than strictly independent sources. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

Block coding scheme for reducing PAPR in OFDM systems with large number of subcarriers

The major drawback in Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) system is due to the high Peak-to-Average Power Ratio (PAPR), so the performance of the system is significantly degraded by the nonlinearity of a High Power Amplifier (HPA) in the transmitter. In order to mitigate distortion, a block coding scheme for reducing PAPR in OFDM systems with large number of subcarriers based on complementary sequences and predistortion is proposed, which is capable of both error correction and PAPR reduction. Computer simulation results show that the proposed scheme significantly improves Bit Error Rate(BER) performance as compared to an uncoded system when an HPA is employed or a coded system without predistortion.     

基于快速独立成分分析的RoQ攻击检测方法

降质服务(Reduction of Quality, RoQ)攻击比传统的拒绝服务攻击(Denial of Service, DoS)攻击更具有隐秘性和多变性,这使得检测该攻击十分困难。为提高检测准确率并及时定位攻击源,该文将攻击流量提取建模为一个盲源分离过程,提出了基于快速ICA (Independent Component Analysis)的攻击流特征提取算法,从若干观测网络和终端设备中分离出RoQ攻击流,然后提取表征攻击流的特征参数。接着设计了一种基于支持向量机的协同检测系统和检测算法,通过用已标记的有攻击和无攻击的样本训练SVM分类器,最终实现RoQ攻击的检测。仿真结果表明该方法能够有效检测并定位伪造IP地址的RoQ攻击,检测率达到90%以上,而选取合适的ICA参数会提高检测效果。     

GF(2p)LDPC编码的相位调制OFDM系统在瑞利衰落信道的性能

OFDM是一项能有效对抗高速无线通信中多径衰落的关键技术，为了进一步提高OFDM系统的误码性能，许多信道编码技术已被应用于OFDM系统中，二元域LDPC码以其近香农限的误码性能和较低的译码复杂度成为研究的热点。在AWGN信道下，多元域LDPC码比等效码长的二元域LDPC码有更好的纠错性能。本文提出了一种将多元域LDPC码经过MPSK调制后用于OFDM系统的新方法。仿真结果表明，在多径衰落信道下，通过合理选择多元LDPC码域的阶数和调制的方法，多元域LDPC编码的高阶调制OFDM系统比等效码长的二元域LDPC编码OFDM系统具有更好的性能，并且由于采用了多元域LDPC的快速BP译码，译码复杂度只是稍有增加。     

分布式残余频偏信道中的Alamouti STBC-OFDM功率分配

在具有不同残余频偏的分布发射天线多径瑞利衰落信道中,该文使用Cholesky判决反馈检测的Alamouti STBC-OFDM链路,提出了一种抑制残余频偏影响的发射功率分配方法：以最小化残余频偏下链路的平均误比特率下界为准则,为发射天线分配功率。首先推导了残余频偏下链路的平均误比特率下界,然后给出了发射天线间最优功率分配因子的闭合解。仿真结果表明,与传统的假设频率理想同步的功率分配方法相比,在残余频偏对性能影响占主导作用的场景中,该文方法提升了链路性能,提升程度随着两根发射天线到接收机间平均信道功率增益之比的增加而增大。     

时分波分无源光网络与云无线接入网联合架构中负载平衡的用户关联与资源分配策略

在时分波分无源光网络(TWDM-PON)与云无线接入网(C-RAN)的联合架构中,由于无线域的负载不均衡问题,限制了网络整体的传输效率.为了充分利用TWDM-PON与C-RAN联合架构的网络资源,并保证用户的服务质量(QoS),该文提出一种负载平衡的用户关联与资源分配算法(LBUARA).首先根据不同用户的服务质量需求...