基于FPGA的實(shí)時(shí)光OFDM系統(tǒng)發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì).pdf

1、光正交頻分復(fù)用是一種新型的光傳輸技術(shù)，不僅可以有效地抵抗光纖傳輸鏈路中色度色散、偏振模色散以及非線性效應(yīng)等因素的影響，還可以提高系統(tǒng)的頻譜利用率，大大提升了其傳輸能力。然而傳統(tǒng) O-OFDM光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)數(shù)字信號(hào)處理大都是離線處理的，隨著 O-OFDM處理速度要求的提高和商業(yè)應(yīng)用，離線處理方法不能夠滿足實(shí)時(shí)處理要求。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列具有極強(qiáng)的實(shí)時(shí)性、可擴(kuò)展性和并行處理能力，可以有效的降低信號(hào)處理的時(shí)延。所以，基于FPGA的高

2、速實(shí)時(shí) O-OFDM發(fā)射機(jī)的研究就顯得尤為重要。近年來(lái)，實(shí)時(shí)系統(tǒng)都在向著高階調(diào)制和高速率的方向發(fā)展。但是國(guó)內(nèi)外 O-OFDM實(shí)時(shí)系統(tǒng)很少使用電吸收調(diào)制激光器用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的光載波調(diào)制。而且相關(guān)的信道編碼也沒(méi)有被用于高速的實(shí)時(shí) O-OFDM發(fā)射機(jī)中。本文在基于FPGA的O-OFDM傳輸系統(tǒng)基礎(chǔ)上作進(jìn)一步的探索性研究工作：
　　第一，本文以基于FPGA的O-OFDM實(shí)時(shí)系統(tǒng)發(fā)射機(jī)為研究對(duì)象，在直接檢測(cè)O-OFDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出了256

3、-QAM的調(diào)制方案。通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)發(fā)射機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合電吸收調(diào)制激光器搭建高階調(diào)制的實(shí)時(shí)O-OFDM系統(tǒng)。通過(guò)搭建系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了高速率的OFDM信號(hào)的傳輸。并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析了高階調(diào)制的O-OFDM系統(tǒng)在不同傳輸距離下的誤碼率性能和誤差矢量幅度性能。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，隨著光接收功率的減少和光纖距離的增加，誤碼率性能不斷降低。但是在短距離光纖傳輸時(shí)的系統(tǒng)性能和光背靠背傳輸時(shí)的系統(tǒng)性能相差無(wú)幾。高階調(diào)制的實(shí)時(shí)O-OFDM系統(tǒng)

4、適合高速短距離的傳輸。
　　第二，對(duì)實(shí)時(shí) O-OFDM發(fā)送端基帶系統(tǒng)的整體性能進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)分析，加入高速的低密度奇偶校驗(yàn)碼編碼模塊。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步改善了高階調(diào)制實(shí)時(shí)OFDM系統(tǒng)的誤碼率性能。本文使用IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)循環(huán)雙對(duì)角 LDPC校驗(yàn)矩陣，改進(jìn)了傳統(tǒng)的雙向遞歸編碼算法，以適應(yīng)實(shí)時(shí) O-OFDM系統(tǒng)的高吞吐量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較不同碼率的系統(tǒng)和未編碼的系統(tǒng)的誤碼率性能在不同傳輸距離的改善情況。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在不同光纖