基于數(shù)字相干疊加的相干光OFDM系統(tǒng)研究.pdf

1、OFDM被人們熟知的優(yōu)勢包括很高的頻譜效率，信道色散效應(yīng)(CD，PMD)適應(yīng)性以及頻域操作的靈活性等等。然而，對光纖科爾非線性和激光器相位噪聲的敏感性是光OFDM系統(tǒng)的兩個固有缺陷。本次論文針對上述兩個問題就基于DSP的數(shù)字相干疊加的相干光OFDM系統(tǒng)（DCS-CO-OFDM）展開研究，主要為長距離骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)應(yīng)用提供技術(shù)參考。論文的主要內(nèi)容以及創(chuàng)新點如下：
　　1、介紹了光 OFDM的研究背景，重點闡述光 OFDM、長距離光傳

2、輸中的非線性抑制、光纖系統(tǒng)的相位噪聲三個方面的研究進展。第二章介紹了光OFDM的相關(guān)理論基礎(chǔ)和仿真平臺。解釋了光信噪比和非線性相移等基礎(chǔ)的評價參數(shù)，根據(jù)數(shù)學(xué)模型分析了非線性薛定諤方程的微擾理論以及非線性傳遞函數(shù)。
　　2、實現(xiàn)了一種基于相位共軛雙子波的OFDM系統(tǒng)（PCTW-OFDM）。不同于以往控制非線性傳輸函數(shù)η(ζ)分布的研究，PCTW利用對稱的色散分布，使得η(ζ)近似一個實數(shù)。這時候根據(jù)非線性薛定諤方程微擾理論，PCTW

3、的非線性失真有反相關(guān)性，相干疊加之后非線性得以消除。在3200km光纖的傳輸后驗證了PCTW-OFDM在最佳入纖功率點相比傳統(tǒng)PDM-OFDM系統(tǒng)6dB的ESNR提升。
　　3、在色散波動的情況下，驗證了PCTW-OFDM相比單載波的PCTW明顯更大的電色散容忍度。而且OFDM子載波碼元周期越長，實現(xiàn)的非線性方差消除就越理想。在難以把握長距離光纖累積色散量的場景下，驗證OFDM-PCTW在非線性消除方面更強的色散適應(yīng)性。做出與單載

4、波PCTW系統(tǒng)非線性方差減少受PMD影響的對比，驗證了PCTW-OFDM對于PMD的魯棒性。
　　4、采用維納過程作為相位噪聲的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)PCTW-OFDM的ICI噪聲功率，定量分析DCS-OFDM系統(tǒng)的ICI功率消除比例，并且分析了四階ICI功率和激光器線寬與OFDM子載波的符號速率比值之間的關(guān)系。然后驗證PCTW-OFDM系統(tǒng)的激光器線寬容忍度在FEC閾值附近相干疊加之后提高了一個量級。
　　5、根據(jù)ESNR和激光器