基于QPSK的CO-OFDM传输系统研究

在对CO-OFDM系统和恒定包络调制技术进行了深入研究之后,将QPSK恒定包络调制技术引入了CO-OFDM系统中,从而提高系统性能,减少光纤非线性效应、载波频率偏移以及相位噪声对系统性能的影响.本文基于Optysystem软件搭建了传输速率为112 Gbit/s的仿真系统,并对设计方案进行了仿真验证.     

光纤射频传输系统中相干正交频分复用的研究

介绍了光纤射频传输(Radio over Fiber,RoF)系统中相干正交频分复用(CO-OFDM)的原理和发展现状,并对主流的基于直接调制结构和上下变频结构的CO-OFDM方案进行了论述,分析比较了不同方案的优缺点.此外还对一些基于相干解调的改进方案进行了研究,包括相位噪声补偿和自载波提取,从而有效地改善了系统性能,降低了系统成本.     

通过恒包络调制提高相干光OFDM系统的光纤非线性容限

相干光正交频分复用(CO-OFDM)对光纤链路中 的色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)具有较强的容忍性,但 是OFDM信号高峰均功率比(PAPR)的特点使其对光纤非线性效应 非常敏感,严重影响了系统传输性能。 本文提出了基于恒包络(CE)调制的方法使得系统中光信号PAPR降低为0dB,从而提高了CO-OFDM系统的非 线性传输性能。仿真结果表明,子载波采用16QAM调制的40Gbit/s单信道CE调制CO -OFDM系统,在经800km无色散补偿、欠色散补偿和周期全色散补偿 标准单模光纤(SSMF)链 路传输后,虽然较传统CO-OFDM存在约1.8dB的代价,但是系统最大 发射光功率分别提高 了6.2、9.3dB。并且,将本文方案应 用 到CO-OFDM和10Gbit/s NRZ-OOK混合传输WDM系统中,信道最大发 射光功率仍获得了5.2dB的提高。因此,本文提出的CE调制方法能有 效地提高CO-OFDM系统在不同传输环境中的光纤非线性容限。     

相干光OFDM在高速光传输中的应用

相干光正交频分复用系统(CO-OFDM,Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing)可有效抑制光纤色度色散和偏振模色散,有望成为解决未来高速光传输的主流方案。这里结合光传输理论及正交频分复用系统(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplex)技术原理,对CO-OFDM系统方案实现及信道等效模型进行了分析,通过数字仿真验证系统光调制器偏置点选择及信号均衡算法。理论分析和仿真结果表明,CO-OFDM系统采用单抽头频域均衡,可有效抑制光纤色散效应。光调制器偏置点选择在零点,可实现系统对OFDM信号的最佳线性调制,与传统强度调制/直接检测(IM/DD)系统比较,CO-OFDM系统品质因子有10 dB提高。     

CO-OFDM系统中相位噪声和频偏的联合补偿

激光器频偏和相位噪声是限制CO-OFDM(相干光正交频分复用)系统性能的重要因素。文章提出了CO-OFDM系统中基于差分预编码和MCDD(多载波差分检测)算法的激光器相位噪声和频偏联合补偿方案。对CO-OFDM系统中的频偏和激光器相位噪声作用机理和基于MCDD的补偿方案机制进行了理论推导,并在不同的光信噪比、激光器频偏和线宽条件下进行了系统仿真。仿真结果表明,基于差分预编码和MCDD的联合补偿方法对CO-OFDM系统中的激光器频偏和相位噪声有较好的补偿效果和较大的补偿范围,在不引入系统开销的同时,可有效改善CO-OFDM系统性能。     

CO-OFDM系统中基于Pilot位置的XPM补偿及优化

研究了相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中基于射频导频(RF-Pilot)的交叉相位调制(XPM)补偿的关键技术,提出了基于Pilot位置的补偿优化方案,通过理论分析得到了最优Pilot位置的选取原则和Q因子分布规律,仿真结果证明了理论分析的正确性.针对7信道CO-OFDM系统,最优和最差Pilot位置处的系统性能相差1.6dB,在实际设计中应根据具体信道配置和该信道上XPM损伤的分布情况来选取最优的Pilot位置,以提升补偿效果和系统性能.     

自适应技术在CO-OFDM多模光纤通信系统的应用

在相干光正交频分复用(CO-OFDM)多模光纤通信系统中应用自适应技术能优化系统的性能,构建自适应CO-OFDM多模光纤通信系统,提出一种基于光信噪比(OSNR)门限分配算法的子带自适应调制技术.结果表明:使用自适应调制技术可以有效地克服信道深衰落点的影响.21.4Gb/s传输200km误码率(BER)为10-3时,系...     

16APSK-OOFDM系统分析研究

基于Optisystem和Matlab软件构建相干解调光正交频分复用(CO-OFDM)系统仿真平台。从O-OFDM的调制出发,在Optisystem中用幅度相位键控(APSK)调制代替现在主流使用的方形正交振幅调制(QAM)。分析APSK调制在光通信中的优越性,并将得到的仿真星座图、误码率、线宽与QAM调制下的结果相互对比,从而区分APSK调制比QAM调制优越性并总结规律。     

基于无迹卡尔曼滤波的CO-OFDM系统相位噪声补偿算法

基于高阶正交幅度调制(QAM)和大线宽相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统,提出了一种在时域进行无迹卡尔曼滤波(UKF)的相位噪声补偿算法。该算法在接收端基于训练符号频域卡尔曼滤波实现信道均衡,用较小的频域导频数据开销进行频域扩展卡尔曼滤波,先补偿公共相位误差(CPE)噪声,然后将CPE噪声补偿之后的数据在时域进行载波间干扰(ICI)相位噪声粗补偿。对相位噪声粗补偿后的频域数据进行预判决,结合接收端原始时域数据,在时域对判决后的数据进行UKF以实现ICI相位噪声的精细补偿。对精细补偿之后的频域数据再进行相位噪声粗补偿并进行迭代运算,极大地提高了相位噪声的补偿效果。对50Gbit·s-1的CO-OFDM系统进行了传输距离为100km的仿真,与其他算法相比,所提算法的频谱利用率极高,且具有较好的补偿效果。对激光器线宽为700kHz且调制方式为32QAM的传输信号进行二次迭代后,所提相位噪声补偿算法的误码率性能仍可达到前向纠错上限。所提算法促进了大线宽CO-OFDM系统在长距离接入网和城域网中的应用。     

CO-OFDM传输系统相位噪声估计

从理论上分析了激光器相位偏移对相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统传输性能影响,并指出相位噪声是相干光OFDM主要噪声源。在传统无线OFDM信道估计基础上,提出了一种基于导频子载波的相位噪声估计和补偿方法,在OptiSystem中建立CO-OFDM系统仿真模型,通过仿真证明了该方法可以有效地改善CO-OFDM系统传输性能。