基于信息熵特征的正交频分复用无源光网络系统

越来越多的ONU接入无源光网络,易发生网络拥塞问题,信息传输延迟,数据丢包等现象出现,为此,设计了基于信息熵特征的正交频分复用无源光网络系统。由光线路终端(OLT)、光分配网络(ODN)和光网络单元(ONU)组成系统框架结构,采用分散分光形式设计系统组网结构,借助My SQL,设计系统数据库以及数据表。设计系统三个主要功能模块,即无源光信息收发模块、基于信息熵的ONU负载判断模块以及无源光网络带宽分配模块,通过合理分配带宽资源,提高无源光网络传输能力。结果表明:无源光网络系统5次轮询后传输时隙长度均在4 ms以下,无源光网络通信传输效率高,能够快速实现信息传递,极大避免时延问题。

基于实虚交替导频的CO-OFDM-OQAM通信系统激光器相位噪声抑制方法

针对偏移正交幅度调制的相干光正交频分复用(CO-OFDM-OQAM)通信系统,本文提出了一种基于实虚交替导频的相位噪声抑制算法。该算法利用激光器相位噪声的性质和固有虚部干扰(IMI)系数的对称性规律设计全新的实虚交替导频,结合线性拟合,能够准确估计每个频域符号的公共相位误差(CPE)。由于是在频域进行补偿,与时域相位噪声抑制算法相比,计算复杂度大幅下降。搭建了有效速率为65 GBits/s的偏振复用CO-OFDM-OQAM系统的数值仿真平台,研究了不同激光器线宽和子载波个数下系统的传输性能,考察了所提方法对相位噪声的抑制效果。获得的结果证实:OSNR固定为25 dB,子载波总数分别为256、512和1024时,误码率达到FEC极限时所需要的线宽分别为801.1、349和138.4 kHz。对于使用16-QAM调制格式、子载波个数为256或512的系统,能较好补偿激光器的相位噪声,而且不会影响功率峰均比。

可见光通信自适应直流偏置光正交频分复用系统设计与性能研究

传统的直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)系统通过添加直流偏置(DC)和限幅获得单极性信号,由于傅里叶逆变换(IDFT)输出时域信号的随机性,固定的直流偏置会产生较大的非线性限幅失真。该文提出设计自适应直流偏置光正交频分复用(ADCO-OFDM)系统,以双边限幅前、后符号之间的均方误差(MSE)最小化为优化目标,求解使非线性限幅失真最小的DC。介绍了ADCO-OFDM系统原理、推导了子载波比特信噪比(SNR),建立了均方误差最小化优化模型,并给出了最优直流偏置的求解过程。采用蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真方法分析了误码率(BER)和光功率消耗,验证了系统设计和性能分析的正确性。

光正交频分复用(OFDM)光纤通信系统综述

最近的一些研究表明,OFDM是一种很有希望在光纤通信领域应用的技术。本文回顾了光正交频分复用(OFDM)技术进展,介绍了其基本原理;简述了多模和单模光纤OFDM通信系统技术的发展概况,综述了光OFDM-PON在接入网中的应用情况,最后指出光OFDM系统的优缺点并展望了其发展前景。

基于有限字母输入正交频分复用可见光与射频聚合系统的最优谱效研究

迄今为止,基于有限字母输入的正交频分复用(OFDM)可见光(VLC)和射频(RF)聚合系统的信息理论界仍然是未知的。基于这种情况,该文推导出OFDM VLC-RF聚合系统的无闭式形式的可达速率及其下界闭式表达式,并且研究了满足平均光功率和总电功率约束的基于可达速率及其下界的频谱效率(SE)最大化问题。该文利用互信息与最小均方误差(MMSE)之间的关系对速率偏导数进行了处理,提出双重注水算法解决谱效最大化问题。由于谱效的非闭式形式导致双重注水方案计算复杂度高,该文进一步研究具有闭式形式的谱效最大化问题,并使用内点法解决。仿真结果表明聚合系统相比于单个链路在通信性能上的优越性,以及基于可达速率下界的频谱效率可以作为基于可达速率的频谱效率的一个很好的低复杂度近似。

相干光正交频分复用的多模光纤传输系统的研究

分析了多模光纤的传输特性,并采用相干光正交频分复用技术设计多模光纤传输系统,得到传输速率为21.4 Gbit/s的信号在多模光纤中传输距离达到200 km,这是传统意义上信道数据速率10 Gbit/s及以上的多模光纤传输系统传输距离的两个数量级.尽管这个实验不能表明多模光纤的所有优点,但是它可以证明采用相干光正交频分复用技术,多模光纤可以实现远距离,大容量的信号传输.

非对称限幅光正交频分复用系统中峰值平均功率比抑制方法研究

为了降低非对称限幅光正交频分复系统中高峰值平均功率比对紫外光通信系统性能的影响,根据非对称限幅光正交频分复系统的特殊信号形式,对传统压缩扩张变换算法和选择性影射算法进行了结构上的改进,将改进后的算法运用到基于非对称限幅光正交频分复技术的紫外光通信系统中,可以使系统峰值平均功率比平均得到3dB的性能改善.在此基础上,为了进一步降低系统峰值平均功率比,采用了压缩扩张变换-选择性影射串行联合算法,能够使系统峰值平均功率比降低近5dB,该联合算法能够很好地降低非对称限幅光正交频分复用系统的峰值平均功率比,可以满足紫外光通信系统的需求.

基于数字相干叠加的相干光正交频分复用系统中光纤非线性容忍性研究

光正交频分复用系统中的光纤非线性效应制约着系统进一步的扩容.针对此问题,提出一种数字相干叠加的方法,用于提高相干光正交频分复用系统对光纤非线性的容忍性.仿真中,5通道的波分复用下偏振复用相干光正交频分复用系统的每个通道传输四进制正交振幅调制映射的71.53 Gbit/s信号在光纤中传输400km.首先,通道间隔为25 GHz,与传统相干光正交频分复用系统相比,色散补偿前后,使用数字相干叠加的相干光正交频分复用系统的信噪比分别提升了6.02 d B和9.05 d B,最佳入纤光功率均增大了2 d B;其次,通道间隔为50 GHz,色散补偿前后,信噪比分别提升了4.9 d B和8.75 d B.通过理论推导及仿真,验证了所提方法能有效消除相干光正交频分复用系统的一阶非线性失真,进而提高系统对光纤非线性的容忍性.

降低双带光正交频分复用系统中IFFT/FFT复杂度的方法

为降低双带光正交频分复用(OOFDM)系统中最核心的算法模块-快速傅里叶逆变换/快速傅里叶变换(IFFT/FFT)的复杂度,提出在基于现场可编程门阵列(FPGA)的双带OOFDM系统中,在发射端2路数据进入IFFT前进行共轭变换的算法。仿真结果表明:在不影响OOFDM收发机性能的情况下,该算法能大幅降低FPGA的逻辑资源利用率和IFFT/FFT的复杂度。

光正交频分复用系统时域均衡算法研究

提出了时域DD-LMS均衡法在O-OFDM系统中的应用。理论分析了DD-LMS均衡原理,实验验证了在直接检测O-OFDM系统中用DD-LMS均衡法比用LS均衡法的系统的平均功率代价降低了1dB;在相同接收功率下,使用DD-LMS均衡方法的系统误码率比使用LS均衡系统误码率降低很多,相应信号星座图也较收敛。

降低光正交频分复用系统PAPR的算法研究

本文针对光正交频分复用(O-OFDM)系统的高峰均比(PAPR)问题,提出了联合降低PAPR算法,利用选择映射法随机改变OFDM码元的初始相位分布,降低码元峰值出现的概率,采纳限幅加窗方法降低码元峰值,从而达到降低系统的PAPR。仿真结果表明,联合降低PAPR算法有效降低了O-OFDM系统的PAPR。

大气激光通信非对称限幅光正交频分复用技术

将一种新的正交频分复用调制技术运用到大气激光通信系统中,分析了采用这种非对称限幅光正交频分复用调制技术的大气激光通信系统在大气湍流信道下的性能.在此基础上,把非对称限幅光正交频分复用调制方案与传统的开关键控及直流偏置光正交频分复用调制方案进行了比较,并在大气湍流信道中进行了仿真.仿真结果表明:非对称限幅光正交频分复用调制技术增强了系统对大气湍流的抗干扰能力,该方案可以满足大气激光通信系统的需要.

正交频分复用通信系统的联合同步算法

为多载波通信系统设计一种联合同步算法 ,能很好地解决多载波系统中的帧、符号和载波联合同步问题 .从理论角度简单地分析该算法的性能 ,并针对多径信道进行了仿真 .仿真显示该算法不仅提供高精度的频偏估计 ,而且提供足够精度的时间同步 ,从而有效地减少了时间同步估计误差和频偏所造成的符号间干扰 (ISI)和子信道间干扰 (ICI) .

正交频分复用光通信实验系统设计与实现

设计了基于直接检测的正交频分复用(DD-OFDM)光通信实验系统,能够反映出OFDM光通信系统的主要特征,且离实用距离较近。DD-OFDM光通信系统包括OFDM信号的构造、OFDM信号的析构以及光纤传输3个部分功能,在实验中分别由任意信号发送器、数字系列分析仪以及自行搭建的光纤传输链路实现,实现了10 Gbit/s二进制序列经16QAM映射、64载波传输、在25 km单模光纤中的可靠传输。给出星座图和不同接收光功率条件下系统的误码性能的实验结果。为OFDM高速光通信的教学与科研提供实验平台和实验样板。

正交频分复用码分多址系统盲自适应频率同步算法

针对正交频分复用码分多址系统对载频偏移非常敏感的问题 ,在分析基于循环前缀的最大似然联合时间频率同步和基于虚拟子载波盲载频偏移估计的基础上 ,提出了一种用曲线拟合实现类MUSIC的快速算法 .考虑信号功率曲线随载频偏移的sinc函数形式 ,在曲线峰值点附近选取测试点 ,进行近似曲线拟合 ,通过对曲线参数估计 ,得到信号功率随载频偏移的解析表达式 ,闭式解得到载频偏移 ,解决了类MUSIC估计器多项式根搜索运算量大、收敛速度慢的问题 .仿真结果表明 ,在估计精度和载频偏移初值均相同的条件下 ,快速算法的运算量是类MUSIC算法的 1/8 5 ,而系统频谱利用率则提高了 2 5 % .

光正交频分复用通信的原理、关键技术及其应用

光正交频分复用技术是一种将电域正交频分复用与光纤通信技术相结合的新型光通信技术,具有高频谱利用率、有效抵抗光纤链路中的色度色散、偏振模色散和非线性效应等优点,在大容量、长距离光纤通信系统和光接入网中有着广阔的应用前景。介绍了光正交频分复用(O-OFDM)系统的工作原理、结构及其关键技术的国内外研究现状,讨论了O-OFDM应用有待深入研究的技术和问题,展望了O-OFDM技术的发展趋势和应用前景。

正交频分复用水声通信系统多普勒频移快速估计

对于高速实时正交频分复用水声通信系统,传统的多普勒频移估计方法通常具有较高的算法复杂度。因此本文提出了一种对于多普勒频移估计的快速算法。首先采用对接收信号进行过采样和线性插值的方法进行采样率的转换,再结合多普勒展缩因子候选值的方法进行多普勒频移的估计。仿真结果表明:本文算法在保证系统性能的同时,可以大幅度地减小接收机的计算量,适用于高速实时水声通信系统。

正交频分复用系统中抗线性调频干扰算法研究

针对基于离散傅立叶变换的正交频分复用系统(OFDM),提出了一种新的线性调频(LFM)干扰抑制算法。该算法分为两部分:干扰估计和干扰重构抑制。干扰估计时,首先采用离散傅立叶变换进行粗略估计,然后采用离散匹配傅立叶变换进行精确估计,整个过程均可共用傅立叶变换单元,有效地节省了系统资源。实验结果表明:该算法的干扰抑制性能良好;与现有的抗线性调频干扰算法相比,其运算复杂度大为降低,具有很好的工程实用性。

一种正交频分复用系统多径时延估计模型与算法

针对正交频分复用(OFDM)系统的时延(the time of arrival,TOA)估计未充分利用OFDM信号的时频特性及其精度较低的问题,根据OFDM信号的时频特性提出一种基于频域相偏的多径时延估计模型(Multipath Delay Estimation Based on Frequency Domain Phase-offset,FDP-MDE).并在此基础上,结合LTE(Long Term Evolution)系统的实际特点提出一种分组联合时延估计算法(Grouped Joint Time Delay Estimation,GJ-TDE).该算法首先将OFDM系统的时域接收信号转换为频域信号,然后对频域信号采样分成多组低维的接收数据矩阵并利用各采样数据矩阵组分级估计时延,最后取各时延估计值的平均作为定位时延值.仿真结果表明:在信噪比(SNR)为0dB、采样间隔为8的条件下,GJ-TDE算法的均方根误差(RMSE)比基于时域同步的Mensing算法降低了5.503 4m.

光正交频分复用技术在光网络中的应用研究

光正交频分复用(O-OFDM)技术是目前正在研究的热点技术之一。O-OFDM技术应用在光网络中可以有效地提高系统抵抗色散及偏振模色散等效应的能力,从而改善网络的性能。文章阐述了O-OFDM技术的原理,介绍了将O-OFDM技术应用在光骨干传输网中及光接入网中的研究现状,并对该技术的发展趋势以及应用前景做出了展望。