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。

基于控制环叠加正交频分复用信号实现直流微网载波通信的变换器设计方法研究

电力电子设备在功率变换过程中,同时具备发送信息的能力。功率/数据双载波调制技术通过在功率控制环输出的基准上叠加信号载波,同时实现功率变换与信息发送功能。该方法采用独立的通信载波,不需要额外的通信控制器和耦合电路,具有信号强度可调、传输距离远和实施成本低等优点。为提高通信速率,采用正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术进行信号调制。首先介绍了基于OFDM的功率/数据双载波调制的基本原理;然后对直流微网系统进行建模,分析了信道的传递函数,讨论了数据接收方案、通信帧的设计方法和峰均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR)抑制问题,并选用了一种适用于功率/数据双载波调制的低峰均功率比设计方法;最后搭建了1个2kW的直流微网平台,应用所提技术在2台变换器间实现了9.6kb/s速率的通信,验证了该技术的可行性。

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.

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。

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。

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。

光正交频分复用中的定时同步方法

为延长光纤传输距离,将定时同步方法应用到光正交频分复用(O-OFDM)中,从而得到一种新的信号补偿方法,即用Schmidl&Cox同步算法统计出单边带,直接检测O-OFDM系统中的信号迟延,并籍此对经过标准单模光纤(SSMF)传输的信号进行迟延补偿。基于Optisystem软件的模拟仿真结果显示:该方法具有很好的迟延补偿功能,可起到定时同步作用,即使在不加色散补偿的情况下,也可使O-OFDM信号在SSMF中保持误码率为10-4的标准下传输800km以上。

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.

光正交频分复用技术的原理、应用与发展

由于光正交频分复用具备自适应色散补偿能力,它在大容量、长距离光通信系统中有广阔的应用前景。文章主要介绍光正交频分复用技术的基本原理,跟踪该技术目前在国际上的发展状况,讨论其存在的主要技术问题,并展望它在未来的发展。

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.

光正交频分复用的关键技术研究

光正交频分复用(O-OFDM)技术是一种将光通信技术和正交频分复用(OFDM)技术相结合的新型通信技术。介绍了光正交频分复用的原理,重点对光正交频分复用的关键技术进行了深入的研究和探讨,展望了光正交频分复用技术的应用前景。

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。

应用于直接检测光正交频分复用系统的定时同步设计

传统的检测方法在检测光正交频分复用系统的定时同步这一问题上,花费的检测时间过长,成本过高。针对上述问题,设计一种新的检测技术,该检测技术可以应用于光正交频分复用系统的直接检测中。检测技术由两步组成,首先进行光正交频分复用系统的信道同步直接检测,通过噪声补偿辅助判断信道是否同步;然后进行光正交频分复用系统的时间频率同步直接检测,计算出各子载波的相位旋转,由计算结果确定检测结果;最后实现定时同步检测。为检测方法效果,与传统检测技术进行实验对比,结果表明,给出的应用于直接检测光正交频分复用系统的定时同步技术可以在短时间内精准地检测出光正交频分复用系统是否定时同步,检测成本更低,该技术值得大力推广使用。

基于超奈奎斯特镜像混叠的正交频分复用无源光网络

结合自相位调制引入负啁啾和超奈奎斯特镜像混叠技术,实现了一个大容量、大功率预算的长距离无源光网络(Long reach passive optical networks,LR-PON)系统。引入镜像混叠后,混叠部分的子载波将引入分集,提出采用分数采样和逐子载波最大比值合并(Maximum ratio combining,MRC)算法来获得分集增益。仿真和实验结果表明通过使用大入纤功率和镜像混叠,可将10GHz带宽正交相移键控(Quadrature phase shift keying,QPSK)调制的正交频分复用(Orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)信号传输距离由45km扩展至超过80km。本文还使用自适应调制技术实现了速率大于32Gb/s、功率预算超过32dB的LR-PON系统。

光正交频分复用技术的研究

随着Internet商用化所带动的视频、音频及数字通信的发展,人们对光纤通信寄予了更高的希望,渴望能发现一种无论是在速率方面还是在容量方面都优于传统无线网络的技术,OFDM技术所具备的各项优点让其在光通信领域中脱颖而出,被视作光通信领域的未来之光。但OFDM技术并不局限于此,而是一直向新领域扩展并尝试与各个领域结合。光正交频分复用技术(Optical orthogonal Frequency Division Multiplexing Technology,O-OFDM)便是OFDM技术向其他领域扩展的成果之一,OFDM技术与光通信的结合可谓是天作之合,不足的是光正交频分复用技术具有较高的峰均功率比。不仅如此,频率偏移和相位噪声对系统的影响也较大。该文分析了光正交频分复用技术的原理、优缺点、高峰均比对光正交频分复用系统的影响和措施以及频谱偏移对系统的影响和抑制措施。

超100Gbit/s高速正交频分复用传输技术

光纤通信网络已进入速率超100Gbit/s时代,并向400Gbit/s/1Tbit/s迅速发展。目前在400Gbit/s/1Tbit/s速率以上的多数试验中,高速O-OFDM(光正交频分复用)可行的传输方案有CO-OFDM(相干探测光OFDM)、AO-OFDM(全光OFDM)和混合型电光OFDM三种系统。文章对比分析了三种高速O-OFDM系统发射端和接收端结构,综述了三种系统在高速光纤传输中的性能优缺点以及下一步研究的重点。

光偏振复用正交频分复用系统中基于联合近似特征矩阵对角化-独立分量分析的盲均衡算法

该文提出一种在光偏振复用正交频分复用(PDM-OOFDM)系统中基于联合近似特征矩阵对角化-独立分量分析(JADE-ICA)的盲解偏振复用算法。在传统的偏振复用系统中,恒模算法(CMA)被用于解偏振复用信号。然而,该方法需要多次对CMA滤波器系数更新,CMA收敛时间较长,并且CMA算法解偏振复用可能导致奇异性问题。该文结合对经典ICA算法及其模型的分析,提出将JADE-ICA算法用于PMD-OOFDM系统中进行解偏振复用信号。利用该方法,可以分离在发送端和接收端混有高斯白噪声的偏振信号成分,并且提高了系统中偏振信号的分离性能;同时,避免了传统CMA在解偏振复用中的奇异性问题。仿真结果表明,该文方法可以有效分离PMD-OOFDM系统中的偏振信号。

可见光通信预编码O-OFDM自适应符号分解技术研究

【目的】符号分解技术是降低峰值平均功率比(PAPR)方法中的一种,其将光正交频分复用(O-OFDM)符号分解为PAPR较小的多个分解符号,以抑制发光二极管(LED)的非线性效应。但当O-OFDM的PAPR较大时产生的分解符号较多,降低了信息速率和误码率(BER)性能。【方法】文章提出了一种预编码O-OFDM自适应符号分解串行传输(PCO-OFDM-ASDST)方案,采用预编码降低O-OFDM符号的PAPR,从而减小了自适应符号分解的平均符号分解次数。在多径信道下推导了理论信噪比(SNR)表达式,并采用蒙特卡洛仿真分析了PAPR、BER和信息速率性能。【结果】结果表明,在非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)系统4阶正交幅度调制(QAM)下,PCO-OFDM-ASDST在BER为10-4的情况下,其符号功率比自适应符号分解串行传输(ASDST)低7 dB;64QAM下,当符号功率为20 dBm时,可以提高10 Mbit/s的信息速率。【结论】PCO-OFDM-ASDST比ASDST系统具有更优的BER和信息传输速率等性能。