光通信中调制解调技术对传输性能的影响

发布时间：2017-04-30 12:17

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【摘要】：随着现代高新技术的飞速发展,我们已进入了一个崭新的全信息化时代,这对承载信息网络的传输系统提出了很高的性能要求,不仅仅要求骨干网络具有超高速率、超长距离、超大容量,对与用户联系最紧密的短距离通信系统也提出了新的性能要求。 正交频分复用(OFDM)技术具有高频谱效率、良好的抗信道损等特点,不仅可应用于大容量长距离的骨干网系统,而且还适用于短距离通信。在正交频分复用技术中涵盖了多种应用于不同场景的调制解调技术：相干接收和直接接收,非对称截断技术与对称截断技术,DHT,DCT等等,诸多技术可以应用于系统中以适应不同的性能要求,本文就光通信中的调制解调技术对传输性能的影响做了较深入的研究,重点关注IM/DD系统中的调制解调技术,从光OFDM出发,进行了一系列理论验证、仿真与实验研究,探究不同调制解调技术方案对性能的影响。具体的理论知识与研究内容以及相关结果如下： (1)首先完成前期的调研工作,阅读大量中英文文献,详细介绍了光OFDM系统的特点,并且阐述了IM/DD系统的应用场景和发展现状,分别从可见光技术和PON技术来说明。 (2)其次对IM/DD系统中光OFDM的基本理论进行介绍。主要针对OFDM系统中的基本原理、实现、接收方法(相干检测与直接检测)以及常用的调制方法(非对称截断光OFDM与对称截断OFDM),并且探究IM/DD系统中光OFDM的离线实验与仿真软件,关注系统实验中所需要的组件以及算法流程,仿真工具等。 (3)基于ACO-OFDM系统的调制技术的研究与仿真。首先研究了IM/DD系统中的光单边带调制技术,探究传统兼容光单边带调制的方法。并且介绍一种采用非对称截断光OFDM技术的新型光单边带调制技术,阐述系统原理,验证系统的正确性,并且在不同的调制格式下搭建仿真系统,与传统单边带调制系统进行对比,说明新型系统在节省资源的前提下,可以提高系统性能,降低系统误码率。因此,该方法对于未来IM/DD系统调制解调方案的研究具有重要作用。 (4)基于DHT调制方式的光OFDM系统的研究与实现。首先介绍IM/DD系统中基于FFT实现的传统OFDM方案,紧接着提出一种基于DHT的新型OFDM系统方案,说明DHT变换的原理,.从理论验证基于DHT实现OFDM的可行性,计算了两种方案的复杂度,搭建仿真与实验系统,分析实验结果,说明在相同性能要求下,新型方案比传统方案降低一半的复杂度,可以提升系统的可行性与经济性。因此该种新型的快速FFT的方案在未来短距离IM/DD系统中具有很大的吸引力。
【关键词】：强度调制/直接检测系统 光正交频分复用技术 非对称截断OFDM 单边带调制技术 哈特利变换
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 光OFDM系统特点11-14
• 1.2.1 光OFDM系统优点11-13
• 1.2.2 光OFDM技术缺陷13-14
• 1.3 IM/DD系统的应用场景及发展现状14-19
• 1.3.1 可见光技术15-17
• 1.3.2 PON 技术17-19
• 1.4 研究工作和论文安排19-20
• 1.5 本章小结20-22
• 第二章 IM/DD系统中的光OFDM基本理论介绍22-36
• 2.1 OFDM技术浅析22-32
• 2.1.1 OFDM基本原理22-24
• 2.1.2 OFDM的实现24-25
• 2.1.3 DD-OFDM与CO-OFDM25-28
• 2.1.4 非对称截断光OFDM与对称截断光OFDM28-32
• 2.2 IM/DD实验系统与仿真工具32-35
• 2.2.1 IM/DD离线实验系统33
• 2.2.2 IM/DD实验中关键器件33-34
• 2.2.3 IM/DD系统中离线实验计算过程34-35
• 2.2.4 IM/DD系统中的仿真工具35
• 2.3 本章小结35-36
• 第三章 基于ACO-OFDM系统的调制技术研究与仿真36-48
• 3.1 光单边调制带技术36-39
• 3.1.1 光单边带调制36-39
• 3.1.2 兼容光单边带调制的传统方法39
• 3.2 采用ACO-OFDM的新型光单边带调制方法39-46
• 3.2.1 调制系统39-41
• 3.2.2 系统仿真分析41-43
• 3.2.3 仿真结果43-46
• 3.3 本章小结46-48
• 第四章 基于DHT调制方式的光OFDM系统研究与实现48-62
• 4.1 IM/DD系统中基于FFT的传统OFDM系统介绍48-50
• 4.2 IM/DD系统中基于DHT的新型OFDM系统介绍50-54
• 4.2.1 DHT变换介绍50-51
• 4.2.2 基于DHT的OFDM系统51-53
• 4.2.3 两种方案复杂度对比53-54
• 4.3 实验结果分析54-60
• 4.3.1 仿真结果分析54-56
• 4.3.2 实验设置56-58
• 4.3.3 实验结果分析58-60
• 4.4 本章小结60-62
• 第五章 总结62-66
• 5.1 论文工作总结62-63
• 5.2 下一步的研究工作63-66
• 参考文献66-72
• 缩略语72-74
• 致谢74-76
• 攻读硕士期间发表的学术论文及专利76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 丁德强;柯熙政;;可见光通信及其关键技术研究[J];半导体光电;2006年02期

2 丁德强;柯熙政;李建勋;;VLC系统的光源布局设计与仿真研究[J];光电工程;2007年01期

3 胡国永;陈长缨;陈振强;;白光LED照明光源用作室内无线通信研究[J];光通信技术;2006年07期

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本文编号：336854