240 Gbit/s OFDM实时光通信系统的设计与实现

详细描述了240Gbit/s OFDM(正交频分复用)实时光通信系统的设计与实现。采用多载波发生装置产生3×15个相互正交的光子载波,并对每个光子载波调制4Gbaud/s速率OFDM信号,采用4QAM(二阶正交幅度调制)信号格式。在接收端,分别用对应的本征光子载波解调各路光OFDM信号,使用FPGA(现场可编程门阵列)对采样信号进行实时处理。总有效数据速率达到240Gbit/s。文章报道的传输速率为已报道实时OFDM传输的最高记录。     

基于统计的OFDM符号定时同步

正交频分复用（OFDM）的主要思想是将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输,每个信道上的信号可以看成平坦性衰落,可以消除符号间干扰。因此,OFDM技术具有很强的抗多径能力和很高的频谱利用率。但是由于OFDM采用了正交的子载波,对同步误差极其敏感。主要研究了OFDM系统的符号定时同步算法,并对现有的算法进行仿真和优化,最终通过硬件调试实现了算法的功能。     

双选择性信道中OFDM信号的均衡

正交频分复用（OFDM）技术是一种多载波调制方式，由于他易于实现并且能够有效对抗频率选择性衰落，因此受到了人们极大的重视，他将数据在相互正交的子载波上并行发送，同时在数据的前端引入循环前缀，可以有效地对抗频率选择性信道，消除符号间的干扰，实现数据的高速传输。但是当他在频率选择性和时间选择性信道条件下，也就是双选择性信道条件传输时，子载波之间的正交性会遭到破坏。文章讨论了双选择性信道条件下，在时域采用自适应均衡器来消除信道时变带来的载波间干扰，保证各个子载波的正交性。仿真结果表明，信号可以被正确的恢复。     

MIMO-OFDM技术

多进多出(MIMO)系统在发射端和接收端分别设置多副发射天线和接收天线,采用MIMO技术可以提高信道容量和信道可靠性,降低误码率。正交频分复用(OFDM)是一种特殊的多载波传输方案,各子载波在整个符号周期上正交,各子载波信号频谱可以互相重叠,子载波正交复用技术大大减少了保护带宽,提高了频带利用率。MIMO-OFDM技术是OFDM与MIMO技术结合形成的一种新技术,该技术是在OFDM传输系统中采用阵列天线实现空间分集,提高了信号质量。MIMO-OFDM技术将成为下一代移动通信核心技术的解决方案。文中全面介绍了MIMO技术和OFDM技术及两者的结合,分析了实现MIMO-OFDM技术的关键,展望了发展前景。     

一种低复杂度MIMO-OFDMA系统的自适应子载波分配算法

本篇论文提出一种多用户多输入多输出正交频分复用系统(MIMO-OFDMA)下行链路具有信道变化实时性的动态子载波分配算法.文中采用奇异置分解,将每个子载波的MIMO衰落信道分解为独立的并行子信道,利用子信道通对各子载波容量的求解推导出本文算法.此次优的算法在满足各个用户数据速率和BER要求的同时,能减小发射功率.仿真结果也证明了这一点.     

W-OFDM在3.5GHz无线城域网接入中的应用

一、 W－OFDM 技术 OFDM技术是多载波传输技术的一种,它的特点是把窄带信号分割成频率较低的多个正交的次载波在信道上并行传送。由于它的正交性,OFDM信号可经由多个次载波信号重叠并行传送而不互相干扰。OFDM 比非正交的多载波频分复用技术的带宽利用效率高得多。OFDM的正交多载波信号传送方式使它一方面具有一定的抗多径干扰能力,同时又能保持高的频率效益。下图显示的是一组OFDM的次载波;每个次载波的频点都必须和相邻载波的零点重叠才能维持正交的关系。这重叠的带宽正是OFDM添加的频谱效率的来源之一。 OFDM虽然有抗…     

Interleaved-OFDMA中基于子空间的上行链路载波频偏估计方法

在OFDMA系统中,通过为每个用户分配不同的子载波可以实现并行数据传输.采用Interleaved子载波分配方法可以提高频率分集和系统容量,但是发射机和接收机之间的载波频率偏移会破坏子载波间的正交性,从而导致本用户的载波间干扰(ICI)以及用户间干扰(MUI).本文提出了一种基于子空间的两阶段频偏搜索方法,该方法只采用一个OFDMA符号块就可以实现Interleaved-OFDMA上行链路多个用户频偏的联合估计,并且不需要知道接入的用户个数及用户所占用的子信道,因此适用于随机分配子信道的情况.仿真结果验证了算法的精确度和有效性.     

Ricean衰落信道下一种正交多载波CDMA系统的性能

本文提出了一种新的多载波码分多址(MC-CDMA)系统.与传统系统相比,其主要区别是采用多个并行MC-CDMA分支,每一个分支用一组正交子载波进行调制.在每个分支上,使用相同扩频序列的不同码片调制子载波.这种系统能更有效地利用传输带宽,实现频率分集.由于该系统降低了每个子载波上的数据速率,扩频序列更容易同步.最后给出了系统在Ricean衰落信道下的性能分析.     

电子百科

OFDM技术 OFDM是Orthogonal Frequency Division Multiplexing的缩写,即正交频分复用,是一种无线环境下的高速传输技术,也可以看作一种特殊的FDM形式。OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且各子载波并行传输。对于移动通信,其信道的频率响应曲线大多是非平坦的,具有频率选择性,但是每个子信道又是相对平坦的,在每个子信道上进行的是窄带传输,信号带宽小于信道的相应带宽,因此就可以大大消除信号波形间的干扰。     

数字电视设备原理及应用第五讲 QAM调制器原理及应用

复用器输出的TS传输流在送入信道传输前必须将数字码流调制到适合信道传输的载波上或变换为适合信道传输的形式。为了提高频谱利用率，必须采用多进制的调制方法，这样在一个码元上可以传输多个比特，可以降低码率和信道带宽，QAM调制就是常用的多进制调制方法，它采用幅度、相位联合调制的技术，利用载波的幅度和相位来传递信息比特。正交幅度调制也称为正交幅移键控，这种键控由两路数字基带信号对正交的两个载波调制合成而得到。为了避免符号上的混淆，一般用m—QAM代表m电平正交调幅，用MQAM代表m状态正交调幅，通常有4电平正交幅移键控（4一QAM或16QAM）、8电平正交幅移键控（8-QAM或64QAM）等，在日常应用中QAM调制器的命名一般用后者即64QAM、128QAM等。商用化的QAM调制器并不只是QAM调制单元，还包括信道编码单元。信道编码是指纠错，是为提高数字通信传输的可靠性而采取的技术措施。为了能在接收端检测和纠正传输中出现的错误，在发送的信号中增加了一部分冗余码，这些冗余比特与信息比特之间存在着特定的相关性。个别信息比特在传输过程中出现错误，     

光码分多址多用户系统实验及性能分析

报道采用光码分多分址(OCDMA)技术实现了3用户通信的实验,传输速率为2.5 Gchip/s,传输距离为20 km.给出了OCDMA系统基本参数设计方法,搭建并实现了OCDMA实验,通过设计实验系统与得到的实验结果作了详细的分析,结果表明,我们成功实现了3用户传输2.5 Gchip/s的OCDMA通信实验,并验证了多用户干扰是OCDMA系统下降的主要噪声源.     

基于半导体光放大器中交叉偏振调制效应的波长转换器

了改善基于半导体光放大器(SOA)中交叉偏振调制效应(CPM)的波长转换器的转换信号码型效应，对交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换器的工作原理进行了分析；通过讨论交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换脉冲的上升沿和下降沿的频率啁啾，结合滤波器的透过谱特性，提出了一种利用滤波器的波长正斜率边和波长负斜率边分别对正相转换信号和反相转换信号进行码型优化的方案，并进行了实验验证。在信号码率为10Gb／s的交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换实验中，采用光带宽为0．3nm的JDS滤波器优化转换信号的波形，基本消除了转换信号中长“1”码和长“0”码的码型效应，并将正相转换信号和反相转换信号的功率代价分别改善了3dB以上。     

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。     

扫频相干探测光谱幅度码标记交换系统的传输性能分析

基于光谱幅度码(SAC)标记的生成原理,利用扫频相干探测技术,搭建对156Mbit/s SAC标记进行识别的SAC标记交换系统。加载40Gb/s强度调制(IM)净荷信息后,分别对背靠背、40km和80km传输距离下,本振光源(LO)线宽、发射功率以及净荷与标记频率间隔对标记接收质量的影响进行仿真分析。同时分析接收光功率(ROP)、光信噪比(OSNR)、标记与净荷频率间隔对净荷误码(BER)特性的影响。结果表明:传输40 km、80 km后,标记接收眼高度(EH)与背靠背系统相比差别较小,且都能达到-0.6 dB左右;同时,传输80 km后,当净荷BER为10-9时,其ROP与OSNR分别为-17.8dBm和14.5dB。     

超级信道在高速光标记交换系统中的应用研究

将利用光频梳产生的超级信道引入光标记交换(OLS)系统中。首先,通过仿真实现了能够产生60根可用谱线的光频梳,为光标记和超级信道提供了性能良好的光源;其次,搭建了超级信道光标记交换系统,使用正交频分复用(OFDM)的方法产生超级信道,得到携带1.25Gbit/s光标记的6Tbit/s的超级信道。仿真结果表明:在误码率为10-9时,超级信道各子信道和光标记的接收光功率分别为-5.3和-18.12dBm,实现了性能良好的高速光传输。     

基于直流光注入直调DFB-LD的可调光毫米波信号产生技术

提出了一种基于直流光注入直接调制分布反馈式半导体激光器(DFB-LD)的载波可调的光毫米波生成方案,利用直接调制DFB-LD的输出瞬态波长随驱动电流增大而蓝移的特点,将直流光注入至直调DFB-LD的0码波长附近注入锁定。锁定的直调激光器在1码时输出的蓝移波长与原注入波长相位相干,再通过光电探测器将拍频信号转换为调制的光毫米波信号。实验重点讨论了40GHz光毫米波的产生,同时完成了30、40、50和60GHz光毫米波的可调谐性实验。本文的方案结构简单,无需外调制器和微波本振,载波可调并可产生高至60GHz光毫米波信号,可作为光/无线混合接入中成本节省的光上变频方案。     

基于光移相器的全光正交频分复用技术研究

为了克服光正交频分复用系统中傅里叶变换和数模转换实现的＂电子瓶颈＂,达到提高系统传输速率的目的,采用光延迟器和光移相器构建全光离散傅里叶逆变换（IDFT）和离散傅里叶变换（DFT）的方法,设计一个3路全光IDFT/DFT模块,利用Optisystem软件平台仿真实现一个3×40Gb/s的全光正交频分复用实验系统,并分析系统性能,获得发射光脉冲宽度与系统传输误码率的关系,得到了光脉宽越大误码率越大的结论。     

卷积码在光正交频分复用系统中的应用

将卷积码成功地应用到直接检测的光正交频分复用(OFDM)光纤传输实验系统。实验中,产生了2 Gb/s的QPSK OFDM编码光信号,并成功地在标准单模光纤中传输了200 km,和没有采用卷积码的相比,系统的误码性能获得明显提高。在误码率10-3时,可节省1 dBm左右的光功率。实验结果表明,卷积码可应用到OFDM系统。     

光放大系统的传输损伤

光放大器的出现和发展是超高速ＳＤＨ传输系统和超大容量波分复用传系统得以迅速发展的主要技术推动力量,然而也之带来了一系列传输损伤,本文旨在针对与光放大器有关的各种传输损伤的分类,机制,传输限制和对策进行深入分析和探讨。     

FSK Modulation Scheme for High-Speed Optical Transmission

In this paper,we describe the generation,detection,and performance of frequency-shift keying (FSK) for high-speed optical transmission and label switching.A non-return-to-zero (NRZ) FSK signal is generated by using two continuous-wave (CW) lasers,one Mach-Zehnder modulator (MZM),and one Mach-Zehnder delay interferometer (MZDI).An RZ-FSK signal is generated by cascading a dual-arm MZM,which is driven by a sinusoidal voltage at half the bit rate.Demodulation can be achieved on 1 bit rate through one MZDI or an array waveguide grating (AWG) demultiplexer with balanced detection.We perform numerical simulation on two types of frequency modulation schemes using MZM or PM,and we determine the effect of frequency tone spacing (FTS) on the generated FSK signal.In the proposed scheme,a novel frequency modulation format has transmission advantages compared with traditional modulation formats such as RZ and differential phase-shift keying (DPSK),under varying dispersion management.The performance of an RZ-FSK signal in a 4 × 40 Gb/s WDM transmission system is discussed.We experiment on transparent wavelength conversion based on four-wave mixing (FWM) in a semiconductor optical amplifier (SOA) and in a highly nonlinear dispersion shifted fiber (HNDSF) for a 40 Gb/s RZ-FSK signal.The feasibility of all-optical signal processing of a high-speed RZ-FSK signal is confirmed.We also determine the receiver power penalty for the RZ-FSK signal after a 100 km standard single-mode fiber (SMF) transmission link with matching dispersion compensating fiber (DCF),under the post-compensation management scheme.Because the frequency modulation format is orthogonal to intensity modulation and vector modulation (polarization shift keying),it can be used in the context of the combined modulation format to decrease the data rate or enhance the symbol rate.It can also be used in orthogonal label-switching as the modulation format for the payload or the label.As an example,we propose a simple orthogonal optical label switching technique based on 40 Gb/s FSK payload and 2.5 Gb/s intensity modulated (IM) label.