相干光OFDM系統(tǒng)相位噪聲估計研究.pdf

1、正交頻分復用(OFDM)技術(shù)具有抗多徑干擾，頻譜利用率高等優(yōu)點，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于射頻領(lǐng)域。OFDM技術(shù)應(yīng)用到光纖中可以有效抑制光纖的色度色散和偏振模色散。相干光正交頻分復用(CO-OFDM)技術(shù)融合了OFDM調(diào)制技術(shù)和相干光檢測的雙重優(yōu)點，具有傳輸速率高、光纖色散容忍度強、頻譜利用率高等優(yōu)勢，這些優(yōu)勢大大提升了光纖傳輸能力。
　　 OFDM作為多載波調(diào)制技術(shù)與單載波調(diào)制相比，更容易受到相位噪聲影響，相干光通信系統(tǒng)相位噪聲亦是主要

2、噪聲源。所以相位噪聲抑制是相干光OFDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 本論文以相干光OFDM系統(tǒng)為研究對象，從研究相干光OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理入手，通過搭建相干光OFDM系統(tǒng)仿真平臺，深入研究了相干光OFDM系統(tǒng)相位噪聲影響和抑制方法。主要工作內(nèi)容和研究成果如下:
　　 (1).首先介紹了OFDM基本原理和相干光OFDM系統(tǒng)理論模型以及工作原理，參考Optiwave公司提供的相干光OFDM系統(tǒng)模型，結(jié)合MATLAB軟件搭

3、建了本課題研究的相干光OFDM系統(tǒng)仿真平臺并驗證其有效性。
　　 (2).分析了相干光OFDM系統(tǒng)相位噪聲，對主要噪聲源激光器相噪進行了深入分析，重點分析了相噪對相干光OFDM產(chǎn)生的影響，分別產(chǎn)生兩種干擾:一種是公共相位誤差(CPE)另一種是子載波間干擾(ICI)。仿真了這兩種干擾對相干光OFDM系統(tǒng)的影響。
　　 (3).相噪的抑制需要信道傳輸函數(shù)相應(yīng)信息，首先介紹了信道估計兩種基本方法:最小二乘(LS)和最小均方誤差

4、(MMSE)，針對光纖信道特點改進了適合光纖信道估計的方法，并仿真了該方法的有效性。
　　 (4).針對相噪產(chǎn)生的兩種干擾分別采用三種抑制算法，這些算法有的是已經(jīng)應(yīng)用在光領(lǐng)域OFDM相噪抑制算法，有的是首次引入和改進射頻領(lǐng)域OFDM相噪抑制算法。這些算法對抑制相噪有一定作用，但對激光器質(zhì)量還有一定要求。最后結(jié)合特殊相干光通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和信道均衡技術(shù)提出一種改進相噪抑制方法，并仿真這種方法有效性，其可以將激光器線寬降到10MHz達到