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O-OFDM系统频谱效率提高方案研究

作　者: 唐超
导　师: 陈明华
学　校: 清华大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: OFDM频谱效率全光采样OFDM 子载波相位预加重实时O-OFDM系统
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

正交频分复用(OFDM)技术作为一项成熟的无线通信领域技术,近年来其在光通信领域的应用受到人们的广泛研究。光OFDM(O-OFDM)技术已成为下一代高速光通信系统的最具潜力的一项技术,因为O-OFDM具有频谱效率高、对光纤链路的色散、偏振模色散抵抗性强、信号调制、处理灵活等优点。本论文主要从两个方面对O-OFDM系统的频谱效率提高方案进行了研究。首先是强度调制直接检测OFDM(IMDD-OOFDM)系统的频谱效率提高,在这个方案中我们应用平衡接收机有效的消除了因PD的平方率检测引入的互调制干扰(IMD)噪声,缩小了光载波与信号光频谱分量之间的保护频带,从而将传统Offset-SSB OFDM系统频谱效率提高了近62.1%,若采用比4QAM更高的调制格式,系统的频谱效率会进一步提高。并且该系统方案对载波信号功率比(CSPR)有较低的敏感性,相对于传统OffsetSSB-OFDM系统有了3dB左右的光信噪比(OSNR)性能提升。其次为突破电子器件DAC/ADC的速率瓶颈,我们提出了应用光纤布拉格光栅(FBG)的全光采样OFDM(AOS-OFDM)系统方案,该方案首次在全光OFDM(AO-OFDM)系统中引入了循环前缀(CP),有效的克服了光纤链路的色散,同时降低了对接收端判决精确度的压力。并且我们采用子载波相位预加重技术,成功抑制了相邻符号间脉冲相长干涉的效果,大大改善了系统接收端的非线性效应,仿真系统理论上在最优化情况下传输距离可达30km,实验中采用的非最优化情况,系统传输距离也可达20km。通过系统优化,我们实现了比特率达50Gbit/s、采样速率高达200GSample/s的AOS-OFDM信号的传输系统。该系统为实时传输系统,为今后光OFDM系统的实用化提供了一种可能性。

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