CO-OFDM系统相位噪声补偿算法研究

发布时间：2023-12-13 19:40

　　相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统结合了相干光技术以及正交频分复用(OFDM)技术,具有频谱效率高、接收灵敏度高以及对色散的鲁棒性等优点,是近年来光纤传输系统中研究的主流方向之一。然而,CO-OFDM系统容易受到相位噪声的影响,特别是发送端和接收端的相位不匹配,这将导致系统解调性能的迅速恶化。CO-OFDM系统中,由于采用了多载波调制技术,其符号周期较大,对相位噪声更加敏感,而相位噪声会破坏子载波间的正交性,极易引起公共相位误差(CPE)和子载波间干扰(ICI),从而恶化系统性能。同时,在该系统中,激光器相位噪声在色散光纤种传输后会转换为强度噪声,制约最大传输距离。CO-OFDM系统中的相干检测技术需要精确跟踪传输信号和本地振荡器输出之间的相位和频率,而激光器相位噪声会对其造成干扰。一种直接有效的方法是通过改进激光器的制造工艺来减小线宽,该方法可以减小相位噪声对系统的影响,然而增加了系统成本。因而,准确估计并补偿相位噪声是提升CO-OFDM系统性能的一个亟待解决的关键问题。本文的主要工作主要围绕CPE补偿算法、ICI抑制算法以及非线性判决算法展开,具体内容详述如下:首先,详细论述...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 基于相干光检测的OFDM系统研究背景与意义
    1.2 CO-OFDM系统中的噪声补偿技术国内外研究现状
        1.2.1 CO-OFDM系统中的相位噪声补偿技术国内外研究现状
        1.2.2 CO-OFDM系统中的非线性判决技术国内外研究现状
    1.3 本文的主要工作与创新点
    1.4 本文的组织架构
2 基于相干光检测的OFDM系统基本原理
    2.1 CO-OFDM系统的原理及其实现
        2.1.1 OFDM信号的数学表示
        2.1.2 OFDM系统中的保护间隔与循环前缀
        2.1.3 CO-OFDM系统的结构与实现
    2.2 CO-OFDM系统的相位噪声
    2.3 CO-OFDM系统仿真平台搭建
    2.4 本章小结
3 CO-OFDM系统中的CPE相位噪声补偿算法
    3.1 基于PA-2PH的公共相位误差补偿算法原理
    3.2 周期跳动问题补偿效果分析
    3.3 PA-2PH算法方案一性能仿真分析
        3.3.1 EVM性能仿真分析
        3.3.2 BER性能仿真分析
    3.4 PA-2PH算法方案二性能仿真分析
    3.5 频谱效率及算法复杂度分析
    3.6 本章小结
4 CO-OFDM系统中的非线性判决技术和ICI补偿技术
    4.1 基于GMM的非线性判决算法
        4.1.1 高斯混合模型
        4.1.2 基于GMM的非线性判决算法
        4.1.3 仿真结果与性能分析
    4.2 联合PCA和RBF-NN的ICI抑制算法
        4.2.1 算法原理
        4.2.2 仿真结果与BER性能分析
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 后续研究
致谢
参考文献
附录



本文编号：3873841