基于短距离光通信的相关数字信号处理方法研究

发布时间：2021-04-04 20:02

　　近几年来,由于云计算等高速服务的飞速发展,短距离光接入网络带宽业务需求也日益提升。长距离光通信系统中常用的通信系统往往系统复杂度较高,如相干通信系统。相对而言,短距离光通信系统中更适合使用成本较低的强度调制-直接检测（IM-DD）技术。同时,为了保证系统的通信质量,需要在带宽受限的IM-DD通信系统中使用一定的数字信号处理技术来提高系统的稳定性和可靠性。本文基于短距离IM-DD通信系统,分别对提升单载波和多载波系统的数字信号处理技术进行了研究,主要开展工作如下:1、在IM-DD光纤无线混合正交频分复用（OFDM）系统中,提出了一种利用正交循环矩阵（OCT）预编码的帧级自适应前向纠错编码（FEC）方案,并采用里德所罗门（RS）纠错编码进行实验验证。在该方案中,不需要花费额外的比特信息去估计自适应信息,仅仅用插在每一个正交频分复用（OFDM）帧前的训练序列完成,而该序列同时又用于信道估计和符号同步。另外,公式推导了OCT预编码对于通信系统的提升效果。实验结果证明经过20公里标准单模光纤（SSMF）和8m自由空间传输后,当16QAM-OFDM的误码率低于10^-5时,相对... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

直接检测光纤通信系统框图

图 2.2 光纤无线混合通信系统技术应用OFDM 系统介绍通信的调制格式中，OFDM 调制是一种在多载波频率上对数字域数方式。20 世纪 50 年代中期，科研工作者们首次提出了频分复用的统的频分复用传输系统是将整个信号频段划分成 N 个互不重叠的子个子信道下独立传输的各自的信息符号，然后再将所有的子信道整

图 2.3 为 OFDM 的调制与解调原理框图。首先对输入的二进制比特数据进并转换，分成 N 个子载波数据流，N 表示 OFDM 系统所使用的子载波个数，这 N 个数据流映射成 QAM 编码的复数符号nC 。OFDM 调制是通过快速傅反变换（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT）实现的。然而，直接进行 IFF算后得到的 OFDM 符号是复数信号，但是在强度调制中只能传递信号的幅度，所以信号只能为一维信号，那么为了使得经过 OFDM 调制后的数据为实数要对输入 IFFT 运算之前的值进行 Hermitian 共轭对称，即变为 2N 点的 IFFT ，公式表达为*2N n nC C (2.式中：n=1,2, , N-1, Im{0C }= Im{NC }=0，Im{}表示取虚部。即前一半数据一半数据成共轭对称的形式。如此处理后，经过 2N 点 IFFT 变换后的输出为2N 1k nn 01 ns C exp j2 k , k 0,1, , 2N 12N2N (2式中，ks 就是由 2N 点 IFFT 得出的实数信号。以上即为 OFDM 的调制过程。

【参考文献】：
期刊论文
[1]直接检测的光正交频分复用信号光纤传输系统实验研究[J]. 陈林,曹子峥,董泽,余建军.  中国激光. 2009(03)



本文编号：3118393