100Gb/s高速PDM-CO-OFDM系统峰值平均功率比抑制性能研究
发布时间：2021-07-15 10:11
利用迭代部分传输序列（IPTS）限幅算法实现100Gb/s高速偏振模复用相干光正交频分复用（PDM-CO-OFDM）系统峰值平均功率比（PAPR）抑制,并对其PAPR、误码率（BER）及非线性性能进行了分析。仿真结果表明,与限幅算法相比,IPTS限幅算法不仅可以进一步降低PAPR,还可以减小光纤的非线性效应,从而提高系统BER性能。当互补累积分布函数（CCDF）等于0.0001时,IPTS限幅算法的门限值比限幅算法的优化了0.62dB。与原始信号相比,IPTS限幅算法的最大峰值功率降低了2.63dBm。相同条件下,IPTS限幅算法在光信噪比（OSNR）为12.28dB时,BER即可达到10-3,而限幅算法的最小BER仅为1.55×10-3。当发射功率等于-1dBm时,IPTS限幅算法的Q值与限幅算法相比提高了0.28dB。
【文章来源】：光学学报. 2015,35(01)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同算法的CCDF曲线
-0.45302.6×10-200.5图3为原始信号和加IPTS限幅算法后信号经过IQ调制器得到的功率随时间的变化图。为便于观察，统一设定横坐标的范围为100~900ns，纵坐标的范围为-16dBm~-2dBm。IPTS限幅算法的峰值功率为-5.87dBm，比原始信号的峰值功率小2.63dBm，且边缘部分更加整齐，说明IPTS限幅算法可以有效降低PDM-CO-OFDM信号的PAPR。图4为原始信号传输560km后，X偏振方向和Y偏振方向的BER曲线及星座图。由图4(a)可以看出，两个偏振方向上的信号均能被成功恢复，但由于导入X偏振方向和Y偏振方向的射频OFDM信号不同造成其BER图2100-Gb/sPDM-CO-OFDM系统结构图Fig.2Structurediagramof100-Gb/sPDM-CO-OFDMsystem3
光学学报0106002-存在一定的差异。图4(b)和图4(c)是在光信噪比（OSNR）为12.32dB时，经过信道均衡和相位估计后得到的星座图，虽然由于相位噪声和子载波间干扰等原因使其相位发生偏移，幅度产生失真，但不影响数据进行正确解调。图3光域信号功率对比图。(a)原始信号;(b)加IPTS限幅算法Fig.3Comparisonfiguresofsignalpowerinopticaldomain.(a)Originalsignal;(b)withIPTSclippingalgorithm图4原始信号传输560km后得到的X偏振和Y偏振方向BER性能及星座图对比。(a)BER与OSNR的关系；(b)X偏振方向星座图；(c)Y偏振方向星座图Fig.4ComparisonofBERperformanceandconstellationinXpolarizationandYpolarizationdirectionsafteroriginalsignalsaretransmitted560km.(a)BERasafunctionofOSNR;(b)constellationinXpolarizationdirection;(c)constellationinYpolarizationdirection图5为原始信号在不同传输距离条件下的系统BER和Q因子对比图，仿真结果为X偏振和Y偏振方向测得数据的平均值。由图5(a)可以看出，传输距离越短，BER性能越好。BER随着OSNR的增大而减小，但是减小到一定值时，开始变大。因为入纤光功率的提高在增大OSNR的同时，也会使光纤的非线性效应增强，进而增大系统BER。在BER为10-3时，传输距离为560km和700km所需的OSNR分别为10.07dB和13.62dB。然而，当传输距离为840km时，系统的BER所能达到的最小值仅为2.48×10-3，所需的OSNR却图5原始信号在不同传输距离下的系统性能对比。(a)BER与OSNR的关系；(b)Q因子与发射功率的关系Fig.5Comparisonofsystemperformanceoforiginalsignalatdifferenttransmissiondistances.(a)BERasafunctionofOSNR;(b)Q-factorasafunctionoflaunchpower4
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟子载波降低光正交频分复用信号峰均功率比新方法的实验研究[J]. 李勇志,肖江南,陈明,陈林,余建军. 光学学报. 2013(07)
[2]预编码峰均比抑制算法在60GHz正交频分复用光载无线通信系统中的应用[J]. 王燕瑾,邵宇丰,迟楠. 光学学报. 2013(07)
[3]基于压扩变换的60GHz正交频分复用光载无线通信系统实验研究[J]. 陈虹先,陈林,余建军,肖江南,曹子峥,李凡. 光学学报. 2012(03)
[4]Electronic compensator for 100-Gb/s PDM-CO-OFDM long-haul transmission systems[J]. 刘学君,乔耀军,纪越峰. Chinese Optics Letters. 2011(03)
本文编号：3285504
【文章来源】：光学学报. 2015,35(01)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同算法的CCDF曲线
-0.45302.6×10-200.5图3为原始信号和加IPTS限幅算法后信号经过IQ调制器得到的功率随时间的变化图。为便于观察，统一设定横坐标的范围为100~900ns，纵坐标的范围为-16dBm~-2dBm。IPTS限幅算法的峰值功率为-5.87dBm，比原始信号的峰值功率小2.63dBm，且边缘部分更加整齐，说明IPTS限幅算法可以有效降低PDM-CO-OFDM信号的PAPR。图4为原始信号传输560km后，X偏振方向和Y偏振方向的BER曲线及星座图。由图4(a)可以看出，两个偏振方向上的信号均能被成功恢复，但由于导入X偏振方向和Y偏振方向的射频OFDM信号不同造成其BER图2100-Gb/sPDM-CO-OFDM系统结构图Fig.2Structurediagramof100-Gb/sPDM-CO-OFDMsystem3
光学学报0106002-存在一定的差异。图4(b)和图4(c)是在光信噪比（OSNR）为12.32dB时，经过信道均衡和相位估计后得到的星座图，虽然由于相位噪声和子载波间干扰等原因使其相位发生偏移，幅度产生失真，但不影响数据进行正确解调。图3光域信号功率对比图。(a)原始信号;(b)加IPTS限幅算法Fig.3Comparisonfiguresofsignalpowerinopticaldomain.(a)Originalsignal;(b)withIPTSclippingalgorithm图4原始信号传输560km后得到的X偏振和Y偏振方向BER性能及星座图对比。(a)BER与OSNR的关系；(b)X偏振方向星座图；(c)Y偏振方向星座图Fig.4ComparisonofBERperformanceandconstellationinXpolarizationandYpolarizationdirectionsafteroriginalsignalsaretransmitted560km.(a)BERasafunctionofOSNR;(b)constellationinXpolarizationdirection;(c)constellationinYpolarizationdirection图5为原始信号在不同传输距离条件下的系统BER和Q因子对比图，仿真结果为X偏振和Y偏振方向测得数据的平均值。由图5(a)可以看出，传输距离越短，BER性能越好。BER随着OSNR的增大而减小，但是减小到一定值时，开始变大。因为入纤光功率的提高在增大OSNR的同时，也会使光纤的非线性效应增强，进而增大系统BER。在BER为10-3时，传输距离为560km和700km所需的OSNR分别为10.07dB和13.62dB。然而，当传输距离为840km时，系统的BER所能达到的最小值仅为2.48×10-3，所需的OSNR却图5原始信号在不同传输距离下的系统性能对比。(a)BER与OSNR的关系；(b)Q因子与发射功率的关系Fig.5Comparisonofsystemperformanceoforiginalsignalatdifferenttransmissiondistances.(a)BERasafunctionofOSNR;(b)Q-factorasafunctionoflaunchpower4
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟子载波降低光正交频分复用信号峰均功率比新方法的实验研究[J]. 李勇志,肖江南,陈明,陈林,余建军. 光学学报. 2013(07)
[2]预编码峰均比抑制算法在60GHz正交频分复用光载无线通信系统中的应用[J]. 王燕瑾,邵宇丰,迟楠. 光学学报. 2013(07)
[3]基于压扩变换的60GHz正交频分复用光载无线通信系统实验研究[J]. 陈虹先,陈林,余建军,肖江南,曹子峥,李凡. 光学学报. 2012(03)
[4]Electronic compensator for 100-Gb/s PDM-CO-OFDM long-haul transmission systems[J]. 刘学君,乔耀军,纪越峰. Chinese Optics Letters. 2011(03)
本文编号：3285504
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3285504.html
