直接检测光-OFDM系统的预失真技术研究

理论分析了直接检测光OFDM(DDO-OFDM)系统 传输链路中光电器件所导致不理想的频率响应或者功率衰减现象, 提出一种对O-OFDM信号子载波功率衰减进行预失真的技术来改善传输系统的性能。实验比 较了常规的O-OFDM信号和进行预失真 技术的O-OFDM信号在DDO-OFDM系统中传输后的性能,结果表明,在传输200km标准单模光纤(SSMF)后,常规的O-OFDM信号频 谱的高频部分有一定程度的衰减,而通过预失真技术的O-OFDM信号频谱比较平坦,且在 (BER)为10－4时,其接收灵 敏度比常规的O-OFDM信号显著地提高了3dB左右,说明使用该预失真技术可以有效地改善O -OFDM系统的性能。     

基于训练序列进行系统优化的60GHz正交频分复用-光载无线通信系统

分析了60 GHz正交频分复用-光载无线通信(OFDM-RoF)系统中OFDM信号经光纤传输后在光电检测时存在的子载波间互拍干扰(SSBI)现象。提出使用交叉型训练序列结构的OFDM信号来降低SSBI的影响。实验证明,在无色散补偿的情况下,2.5 Gb/s交叉型训练序列结构的基带OFDM信号在58 GHz毫米波系统中经光纤传输20 km后,在误码率为10-3时,其功率代价仅为0.5 dB,而连续型训练序列结构OFDM的功率代价为2 dB。说明基于交叉型训练序列结构的OFDM信号的传输性能在抵抗SSBI方面要明显优于连续型训练序列结构OFDM信号。     

基于SF-MCMA均衡技术的直接检测光OFDM系统实验研究

提出了一种基于分频修正常模算法(SF-MCMA)的均衡技术补偿由光正交频分复用(O-OFDM)传输系统中色散引起的频率选择性衰减(FF)对信号的影响。理论分析了直接检测O-OFDM(DDO-OFDM)传输系统中O-OFDM信号因色散而产生的FF原因,并证明了对O-OFDM不同子载波信号进行SF-MCMA均衡可以纠正色散对OFDM信号的幅度失真和相位偏移的影响。通过实验表明,经100km标准单模光纤(SSMF)传输后,使用SF-MCMA均衡的信号比未使用该均衡的信号系统接收功率代价在(BER)为10e-4时降低了2dB。说明此均衡方法能够有效抵抗色散的影响。同时,此方法中O-OFDM信号不需要训练序列和导频,节省了带宽,可提高信号的频谱利用率。     

OFDM系统中成形脉冲抑制ICI方法研究

OFDM系统面临的一个主要问题是对频率偏移的敏感性,频率偏移将导致子载波间干扰（ICI）的产生,从而大大降低系统性能。本文主要分析频偏存在时脉冲成形与子载波间干扰的关系,给出各种成形脉冲性能的评价标准,并提出在此标准下性能最佳的成形脉冲。     

OFDM系统中成形脉冲抑制ICI方法研究

OFDM系统面临的一个主要问题是对频率偏移的敏感性,频率偏移将导致子载波间干扰(ICI)的产生,从而大大降低系统性能.本文主要分析频偏存在时脉冲成形与子载波间干扰的关系,给出各种成形脉冲性能的评价标准,并提出在此标准下性能最佳的成形脉冲.     

OFDM系统数据与训练序列的一种分离技术

在采用部分功率训练序列同步的OFDM系统中[1],训练序列会对OFDM承载用户数据的检测造成严重干扰.本文针对每个无线分组包中只有一个OFDM符号,即训练序列和用户数据同时在一个OFDM符号时间内发射,提出一种抑制训练序列干扰的方法,在接收机中分离训练序列、OFDM承载的用户数据.在室内多径衰落信道的条件下,本文分析和仿真了训练序列和OFDM承载用户数据的分离性能,结果表明,分析与仿真结果相近,分离效果明显.     

一种基于训练序列的改进的OFDM同步算法

文章在研究S&C算法和Park算法的基础上,提出一种基于训练序列的改进的正交频分复用(OFDM)同步算法.改进后的算法只使用一个训练符号,并通过对训练符号在时域乘以差分序列来消除定时同步中的峰值平台问题,通过对接收端和发射端的训练符号在频域的自相关性来估计载波整数倍频偏.改进后的算法在定时同步和载波频偏的纠正上较S&C算法有了较大的提高.     

OFDM系统中基于线性预编码技术的均衡方法

在快速移动环境中,子载波间干扰(ICI)是恶化OFDM系统性能的重要因素。为抑制OFDM系统中的ICI,采用了一种基于线性预编码技术的迫零均衡方法,并对其在无冗余情形下的误码率(BER)性能进行了理论分析,推导出了BER最优的线性预编码矩阵的选取准则。仿真结果表明,在较高信噪比条件下,所用的方法能有效抑制ICI和显著改善OFDM系统的误码率性能。     

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.     

一种适用于认知无线电的预编码无CP OFDM系统

提出了一种能够提高频谱利用效率,有效地传输认知无线电通信系统参数的预编码无CP OFDM系统.首先采用最小二乘法估计信道的时域响应,然后使用循环迭代算法对信号进行均衡和干扰消除.分析和数值仿真表明,该系统不仅能够有效提高频谱利用效率,并且具有可靠的误码率性能.     

基于压扩变换的直接检测O-OFDM系统的实验研究

仿真研究并实验验证了直接检测光正交频分复用（O-OFDM）系统中引入压扩变换（CT）技术可降低OFDM信号峰值平均功率比（PAPR）和提高接收灵敏度。仿真结果表明,压扩系数μ越大,信号PAPR越低;随着μ的增大,系统误码率（BER）呈现先下降后上升的趋势。权衡PAPR的降低度和系统BER,选择μ=2时为最佳。实验研究表...     

Nonlinear effect mitigation based on PAPR reduction using electronic pre-distortion technique in direct-detection optical OFDM system

The nonlinear effect induced by the Mach–Zehnder modulator (MZM) and optical self-phase modulation (SPM) in the presence of high peak-to-average power ratio (PAPR) is investigated theoretically. We theoretically and experimentally investigate the direct-detection optical orthogonal frequency-division multiplexing (DD-OOFDM) system with an electronic pre-distortion technique of companding transform (CT) to reduce the peak-to-average power ratio (PAPR) of OFDM signals and improve the receiver sensitivity. Experimental results show that the PAPR reduction can reach about 3 dB when the complementary cumulative distribution function is 1 × 10⁻⁴, which means the number of random OFDM signals is 1 × 10⁴, and the receiver sensitivity is improved by 0.7, 1.7, and 2.4 dB for the launch power of 2, 6 and 10 dB m, respectively, at the BER of 1 × 10⁻⁴ after transmission over 100-km single-mode fiber with the μ of 2. It shows that the PAPR reduction can mitigate not only the nonlinearity of MZM, but also the nonlinear phase noise in the fiber link when the optical power into fiber is high.     

基于FPGA的实时光OFDM发射机的研究

基于Xilinx现场可编程门阵列(FPGA)实时产生正交频分复用(OFDM)信号,其中包括伪随机二进制序列发生器(PRBS)实现、完全并行运算反傅里叶变换(IFFT)技术的应用以及数模转换(DAC)接口电路的设计等,OFDM电信号解调后的星座图具有较好的收敛性,相应的误差矢量幅度(EVM)为4.42%。当发射机与接收端存在采样频率偏差时,各子载数据产生不同的相位旋转,系统误比特率(BER)显著升高,采样频率同步后系统性能得到明显改善。通过搭建强度调制直接检测光OFDM(O-OFDM)实验系统,传输200km标准单模光纤(SSMF)后,在接收端对O-OFDM信号进行了离线处理,与背靠背(BTB)传输相比,光功率代价小于0.6dB,实验结果表明,所设计的O-OFDM发射机具有较好的性能。     

基于相干光正交频分复用的WDM传输系统及其性能分析

相干光正交频分复用由于其良好的传输性能成为近年来光传输领域的研究热点,波分复用技术可以在光纤中通过增加并行波长的数量来提高系统的容量,将CO-OFDM和WDM技术结合,可以构造出高速率、大容量、低成本的光传输网络。文章首先对基于CO-OFDM的WDM传输系统的理论模型和基本原理进行了研究,然后对基于CO-OFDM的100Gb/s×32-信道WDM传输系统进行了仿真分析。并研究了该系统的传输性能。结果表明：在没有任何光纤的色散及非线性补偿的情况下,当信号速率为3.2 Tb/s时,系统的Q因子高于16.0 dB,在标准单模光纤中的传输距离可达1500km。     

基于线性插值的RF-导频插入DDO-OFDM系统的仿真分析与实验验证

RF-导频（RF-pilot）插入的直接探测光正交频分复用（DDO-OFDM）系统通过调节载信比（CSPR）可以有效对系统传输性能进行优化,是高速短距离局域网传输的备选方案之一。在该系统下,利用导频子载波处信道估计结果,提出一种基于线性插值与时域平均的信道估计方法,用于实现非导频子载波处信道响应的估计。本文方法可以实时跟踪信道变化,有效抑制噪声影响。仿真中,13个导频子载波用于信道估计,采用线性插值与时域平均的方法估计出非导频子载波处的信道响应,传输4-QAM映射的20 Gbit/s信号在光纤中传输400 km。与背靠背相比,在误码率（EBR）为1×10^-3时,几乎没有光信噪比（OSNR）损伤。通过原理验证性实验,验证了本文方法在RF-pilot插入DDO-OFDM系统中用于信道估计的可行性。     

叠加共轭对称训练序列的OFDM系统时频同步方法

针对正交频分复用(OFDM)系统对同步错误率和频率偏移敏感的问题,提出了一种叠加共轭对称训练序列的OFDM系统时间和频率同步方法。该同步方法将快速傅里叶逆变换(IFFT)调制后的序列构成具有共轭对称特性的训练序列,并叠加到OFDM数据符号上;在接收端,利用叠加训练序列和融合循环前缀信息来获取OFDM系统同步信息。理论分析和仿真表明:在信噪比为5 dB时,该同步算法定时同步正确概率已接近100%;在信噪比为4 dB时,频偏估计精度可以达到10-4;该同步算法不仅具有更好的同步性能,而且节省系统的有效带宽以及降低系统的计算法复杂度。     

光OFDM系统中削波噪声的建模与研究

针对光正交频分复用(OFDM)系统中峰值平均功率比(PAPR)较高的缺点,研究了削波法降低PAPR的原理;根据这一原理,通过大量数据分析计算,建立了基于MQAM调制下光OFDM系统中的削波噪声模型;由所建立的模型,直接计算得出不同调制下光OFDM系统削波后的误符率。仿真结果表明,每种进制调制下,根据本文建立的削波噪声模型与OFDM具体系统模型仿真所得到的两条曲线基本吻合,并且这两条曲线在不同削波比下的最大均方误差(MSE)不超过1.26×10-2。这充分论证了所建立的削波噪声模型的可行性与适用性。     

基于格雷对辅助的直接检测光OFDM符号定时同步新算法

提出了在直接检测光正交频分复用(DD-O-OFDM,direct detection-optical-orthogonal frequency division multiplexing)传输系统中使用格雷对训练序列做定时同步算法。新算法利用格雷对的非周期自相关互补特性处理双滑动窗内的信号,获取信号能量;通过设计符号定时函数对信号能量进行处理,使得在获取信号能量的同时定时测量函数达到最大值,从而得到准确的符号定时点。实验统计表明,在DD-O-OFDM系统下,经200km标准单模光纤(SSMF,standard single mode fiber),以1.5Gbit/s的速率传输后,本文算法在接收端能准确地捕获定时点,获得很高的捕获率,且比其它算法有更低的时偏均值及均方误差(MSE)。当接收功率低于-36dBm时,新算法仍然能够获得最小的定时估计均值和MSE,而其它算法性能明显下降。同时,在低于-40dBm的接收功率情况下,新算法仍能准确地捕获定时点,降低了同步算法对色散的敏感度。