基于多混沌系统的多层置乱的OFDM-PON物理层加密方案

针对正交频分复用无源光网络(orthogonal frequency division multiplexing passive optical network, OFDM-PON)系统中的数据传输安全问题,本文设计了一种基于多混沌系统及多层加密的数字序列加密方案,通过在OFDM信号生成的每个步骤都采用密钥集选择性对信号加密,可有效提升系统的加密空间进而增加系统的保密性。首先,将明文进行分组,利用Logistic混沌系统选取构建混沌序列集中的混沌序列对每组明文进行异或加密调制成16-QAM(quadrature amplitude modulation)信号;然后,对QAM信号分组,利用Logistic混沌系统对每组QAM信号进行判定是否进行星座图置乱加密;最后,对OFDM的子载波进行分组,利用Logistic系统对每组进行判定是否需要进行频域置乱加密。搭建了仿真系统以进一步验证方案的可行性。仿真实验结果表明,该加密方法极大地增大了密钥空间,达10⁵⁴⁰,为数据传输提供良好的保密性。     

OFDM-PON中PAPR的联合抑制方法

在采用正交频分复用(OFDM)技术的光无源接入网(PON)中,由于所产生的光OFDM信号具有较高的峰值平均功率比(PAPR),从而会对器件提出较高的要求,同时在其高速传输过程中也易导致非线性效应.通过联合使用限幅和信号预失真的方法降低了OFDM-PON中信号PAPR的影响,使得50km单波长下行5Gb/s的OFDM-PON实验系统的光信噪比大约有4dB的提升.     

基于ES-CAZAC序列的CO-OFDM系统定时同步算法

针对传统基于复伪噪声(PN)序列的定时同步算法在 相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中存在定时度量函数模糊和峰均功率比(P APR)高的问题,提出了基于偶对称恒振幅零相关(ES-CAZAC,even symmetry c onstant amplitude zero auto－correlation)序列的定时同步算法。 改进算法训练序列包含两部分,并将这两部分看作两个窗口,利用偶数长度的CAZAC 序列具有偶对称特性分别计算 两个窗口的相关度,通过两个窗口同时得到最大相关度来确定正确定时点。分别在高斯白噪 声信道和10Gbit/s的CO-OFDM系统 上进行仿真。结果表明,改进算法在不增加算法复杂度的情况下,能得到十分尖锐的定时度 量函数,并且几乎没有旁瓣的干扰。 在CO-OFDM系统下,改进算法的旁瓣模糊度较Park算法减少26.7%, 在色散常数较大的情况 下定时均方误差(MSE)仍在10－5左右,定时精准。同 时,ES-CAZAC训练序列具有理想的PAPR值。     

一种副载波单边带分插复用的OFDM-PON模型

提出并证明了一种基于副载波单边带分插复用的正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)系统的新型结构.该结构的下行传输是基于单边带的OFDM-4-正交幅度调制(QAM),传输速率为10 Gbit/s;而上行传输则是利用下行信号中保留的另一条边带进行2.5 Gbit/s速率的幅移键控(ASK)调制,采用时分多路接入方式.该方案可以较好地避免双向传输中的后向瑞利散射,考虑后向散射情况下,下行信号功率代价＜0.8 dB,上行信号功率代价＜1.8 dB.     

一种基于前导序列的OFDM信息调制技术

OFDM系统中的前导序列通常被设计用于接收端的定时同步和频偏估计,并不包含任何有效的比特信息。在前导序列中调制比特信息的设计方式一定程度上能够提升通信系统的频谱效率,并拓展了前导设计的功能。通过对CAZAC序列进行相位旋转和循环移位处理,提出了一种新的在前导序列设计中嵌入信息数据的方案。调制信息后的CAZAC序列仍具有恒包络特性和良好的周期自相关性,并设计了相应的时频同步算法和信息提取方法。相比已有方案,所提的前导设计方式在不影响定时同步和频偏估计性能的情况下,提高了信息承载能力。分析与仿真结果表明,对于相同长度的前导序列,所提方案在信息承载量和传输可靠性方面均优于现有方法,同时可以取得较好的定时同步与频偏估计性能。     

一种基于加权CAZAC序列的OFDM系统同步方法

针对突发分组模式的OFDM传输系统,提出了一种基于加权CAZAC序列的OFDM系统同步方案,在时域实现了符号定时和频偏估计。仿真结果显示定时精确稳定,频偏估计范围大、均方差小,在低信噪比和量化后表现优异,减小了硬件设计的复杂性。     

基于CAZAC序列的低复杂度抗频偏同步算法

提出了一种基于恒包络零自相关(CAZAC)序列的低复杂度抗频偏同步算法,适用于突发正交频分复用(OFDM)系统.由CAZAC序列构造一种新型前导序列,利用该序列的组合特性,推导其简化的定时度量函数,进而利用时延相关和对称相关特性实现精确稳定的定时同步.进一步地,基于所构造的前导序列,提出了一种联合循环前缀的加权频率同步...     

基于偏振复用的WDM-OFDM-PON

波分复用无源光网络(WDM-PON)是一种容量大、易升级、网络安全性高的光接入网技术。利用正交频分复用(OFDM)调制技术在传输速率、距离和色散容限方面的优势,提出一种基于偏振复用的WDM-OFDM-PON,同时在光网络单元(ONU)中实现了无光源的无色设计。仿真实验表明该系统可以在50km单模光纤上利用每一波长实现下行10Gb/s、上行5Gb/s的双向传输。     

光OFDM系统中一种改进的SLM峰均比抑制方案

针对光正交频分复用(O-OFDM)系统中峰值平均功 率比(PAPR)较高的缺点,对PAPR抑制技术的选择性 映射法(SLM) 进行了深入研究。基于低复杂度SLM方案的深入研究,提出了一种改进的次PAP R选择的思 想与低复杂度SLM相结合的PAPR抑制方案。改 进的SLM方案能够成倍降低传统SLM方案的计算复杂 度。仿真分析表明,改进的SLM方案在载波数为256的O-OFDM系统中,计算复杂度能降低50%以上,并 且随着子载波数的增加,其复杂度降低程度更为高效;同时,该改进的SLM方案又能使其PAPR抑制性能优于传统的SLM方案,从而进一步提升了低复杂度SLM 方案的实用价值。     

Improved SLM algorithm for PAPR reduction in OFDM system

In order to reduce the peak to average power ratio (PAPR) of the conventional selective mapping (SLM) algorithm,decrease the transmission of side-band information,and improve the spectral efficiency in the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system,the TL-SLM algorithm based on the conversion matrix and the chaotic sequence was proposed firstly.Although the TL-SLM algorithm could effectively decrease the transmission of side-band information,the reduction of PA P R was limited.To solve this problem,an improved TL-SLM algorithm based on the rotation vector was proposed,which was the TR-SLM algorithm.TR-SLM algorithm introduced the rotation vector to generate more time-domain alternative signals to further reducing the PA P R.The performance analysis shows that although the TL-SLM algorithm and the TR-SLM algorithm increase the complexity a little,the PA P R performance is effectively improved and the transmission of side-band information is greatly reduced.     

降低光OFDM系统峰均比的TR-clipping算法

针对光正交频分复用(O-OFDM)系统中峰值平均功率比(PAPR)过高的问题,对传统的预留子载波(TR)方法进行了改进并引入到O-OFDM系统,提出将削波与TR法相结合,以减小削波噪声对信号的影响,同时有效降低信号的PAPR。研究结果表明:本文方法计算复杂度较低,易于实现;通过合理地选取门限A与预留子载波条数W的大小,可以有效抑制削波噪声在信号带内与带外引起的畸变;在误码率BER=10-6的条件下,当削波率γ由7dB降低至2dB时,所需的光信噪比(OSNR)相比削波法降低了0.2～7dB。     

A novel constellation amplitude modification method for PAPR reduction in OFDM systems

In this paper, we propose a constellation amplitude modification (CAM) method to reduce the peak‐to‐average power ratio (PAPR) in orthogonal frequency division multiplexing systems. The key idea of the proposed CAM method is to modify the original constellation amplitude and choose the constellation points with the minimum PAPR as the transmitted constellation points. The CAM method formulates the PAPR reduction as a convex optimization problem, and then, it applies the customized interior‐point method to solve the optimization problem. Compared with the traditional methods, the CAM method does not increase the transmit power, and the receiver has no additional operations. Simulation results show that the CAM method converges fast and offers significant PAPR reduction. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

降低FSO-OFDM系统峰值平均功率比研究

虽然OFDM调制技术在射频领域中已得到了广泛的研究,但在无线光领域中的研究才刚开始.由于FSO-OFDM系统中采用马赫-曾德尔(MZM)调制器进行电光转换,该调制器的转移特性曲线为余弦函数,存在很大的非线性问题,因此,FSO-OFDM系统比射频OFDM系统对PAPR更加敏感.为了降低系统PAPR,重点研究了基于Gola...     

一种降低相干光正交频分复用系统序列相关性的方法

分析了相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中四波 混频(FWM,four-wave mixing)效应对系统性能的影响,提出了一种新的降 低CO-OFDM系统中各个子载波序列相关性的方法——偏载波填充法(PCF,partial carrier filling)与部分序 列传输(PTS,partial sequence of transmission)相结合。理论分析和仿真表明,这 种方法能有效降低 CO-OFDM系统的序列相关性,从而抑制信道内FWM效应对CO-OFDM系统带来的损伤。研究结 果表明, 本文提出的方法在传输距离达10^3km的情况下,误码率(BER)仍然低于10－3,与PTS方法相比,降低了将近1个数量级。     

ASK／FSK光标记交换系统中的OBPF谱均衡法

基于幅移键控／频移键控（ASK／FSK）正交调制光标记交换（0LS）系统工作原理,提出了一种利用光带通滤波器（OBPF）对FSK标记进行谱均衡的方法,从而有效改善ASK净荷接收灵敏度。利用仿真,对40Gb／sASK／FSK正交调制OLS系统,在使用3种不同类型OBPF进行谱均衡时的传输性能进行了验证与比较分析。结果表明...     

无线局域网环境中OFDM系统频偏综合估计

本文提出了一种针对IEEE802．11a OFDM系统频偏综合估计算法，该算法分两个过程对OFDM频偏进行估计；捕获过程和跟踪过程，计算机仿真表明，该算法在不降低估计误差均方差的情况下，相对于其它使用前导字进行频偏跟踪的算法能够提供更大的频偏估计范围，具有更高的频率和更低的计算复杂度。