基于導(dǎo)頻的相干光OFDM系統(tǒng)采樣時(shí)鐘同步的研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)作為一種多載波的調(diào)制技術(shù)，由于其具有較高的頻率利用率、良好的抗多徑能力以及調(diào)制和解調(diào)可以通過快速傅里葉逆變換(IFFT)和快速傅里葉變換(FFT)實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信系統(tǒng)中。目前，光OFDM系統(tǒng)通過將OFDM技術(shù)和光通信技術(shù)相結(jié)合，具有良好的抗色散能力。特別是相干檢測的光OFDM(CO-OFDM)系統(tǒng)以其大容量、高速率、長距離的傳輸特性成為通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。然而，由于CO-OFDM系統(tǒng)收發(fā)兩端的采

2、樣時(shí)鐘頻率不可能完全同步，這樣導(dǎo)致系統(tǒng)的子載波正交性被破壞從而引起子載波間干擾(ICI)以及子載波的相位旋轉(zhuǎn)的問題，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的傳輸性能。本論文針對CO-OFDM系統(tǒng)中采樣時(shí)鐘頻率不同步的問題開展研究，主要研究成果如下:
　　1、理論分析采樣時(shí)鐘頻率偏差對CO-OFDM系統(tǒng)的影響，采用無線通信中基于導(dǎo)頻輔助的方法對CO-OFDM系統(tǒng)中的采樣時(shí)鐘頻率偏差進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償，并對該方法在搭建的相干檢測的光OFDM系統(tǒng)仿真平臺中進(jìn)行仿真驗(yàn)

3、證。采樣時(shí)鐘頻率偏差會引起子載波間正交性被破壞，因此產(chǎn)生ICI以及子載波相位旋轉(zhuǎn)。由于前者的影響較小，本文主要考慮采用導(dǎo)頻輔助的方法來補(bǔ)償和消除子載波相位旋轉(zhuǎn)。通過理論分析，相位旋轉(zhuǎn)和子載波索引成線性關(guān)系，因此，可以通過在收發(fā)兩端插入已知的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)，在接收端FFT后將接收到的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)和發(fā)送的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得到導(dǎo)頻子載波的相位旋轉(zhuǎn)。然后，通過最小二乘法(LS)算法得到相位旋轉(zhuǎn)因子。最后，在頻域直接對所有子載波的相位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。本文中

4、采用的導(dǎo)頻輔助方法只需要在接收端通過數(shù)字信號處理(DSP)處理就可以完成采樣時(shí)鐘的同步，并且采用該方法得到的光信噪比損耗不到1dB，可以有效的降低系統(tǒng)成本。仿真結(jié)果表明該方法即使在較大的采樣時(shí)鐘頻率偏差的情況下也能有較好的補(bǔ)償效果。
　　2、由于導(dǎo)頻插入位置不同，會直接影響上述方法對采樣時(shí)鐘頻率偏差補(bǔ)償?shù)男Ч?，本文首次對不同?dǎo)頻插入位置的影響進(jìn)行理論分析，得到最優(yōu)的導(dǎo)頻插入位置，在搭建的相干檢測的光OFDM系統(tǒng)仿真平臺中進(jìn)行仿真驗(yàn)