CO-OFDM系統(tǒng)中相位噪聲影響下的IQ不平衡補(bǔ)償研究.pdf

1、相干光OFDM（CO-OFDM）技術(shù)不僅有相干光接收技術(shù)的高靈敏度、長(zhǎng)距離傳輸?shù)忍攸c(diǎn)，而且有OFDM技術(shù)的大容量、高頻譜效率、抗色散（CD）和偏振模色散（PMD）等優(yōu)點(diǎn)，因此，CO-OFDM技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注。然而，系統(tǒng)收發(fā)兩端的非理想性引入了信號(hào)同相與正交相（IQ）之間的不平衡及相位噪聲，破壞了載波間的正交性，導(dǎo)致系統(tǒng)性能惡化。本文研究了CO-OFDM系統(tǒng)中相位噪聲影響下IQ不平衡問(wèn)題的補(bǔ)償算法。主要內(nèi)容包括：
　?。?）提

2、出了一種相位噪聲影響下發(fā)送端IQ不平衡的補(bǔ)償算法?，F(xiàn)有文獻(xiàn)給出了相應(yīng)地?cái)?shù)學(xué)模型，并根據(jù)數(shù)學(xué)模型先對(duì)IQ不平衡因子和信道色散進(jìn)行補(bǔ)償，然后根據(jù)補(bǔ)償后的判決信號(hào)進(jìn)行相位噪聲的估計(jì)補(bǔ)償。這使IQ不平衡的補(bǔ)償受到了相位噪聲的影響，降低了系統(tǒng)的性能。本文給出了新的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)新的數(shù)學(xué)模型，將相位噪聲歸結(jié)到信道中，利用信道均衡消除信道色散和相位噪聲的影響，然后再補(bǔ)償IQ不平衡問(wèn)題，使得IQ不平衡補(bǔ)償不受其他因素的影響。仿真結(jié)果表明，當(dāng)系統(tǒng)傳輸速

3、率為20Gbit/s，傳輸距離為640km，幅度和相位不平衡分別為3dB和15o時(shí)，所提出的算法與對(duì)照算法相比，容忍的激光線(xiàn)寬提高了98kHz；OSNR在收發(fā)兩端激光線(xiàn)寬均為60kHz時(shí)改善了2.4dB；計(jì)算量減少了43％。
　?。?）提出了一種相位噪聲影響下接收端IQ不平衡的補(bǔ)償算法。已有的GSOP算法和相同訓(xùn)練序列算法中，需要額外的導(dǎo)頻子載波來(lái)估計(jì)相位噪聲，降低了頻譜利用率。本文將相位噪聲歸結(jié)到信道中，根據(jù)前一個(gè)OFDM信號(hào)的

4、相位差來(lái)更新當(dāng)前信道信息，并利用接收信號(hào)中IQ不平衡因子之間的關(guān)系估計(jì)出不平衡因子和初始信道信息。仿真結(jié)果表明，當(dāng)系統(tǒng)傳輸速率為20Gbit/s，傳輸距離為640km，接收端幅度和相位不平衡分別為2dB和10o，收發(fā)兩端激光器線(xiàn)寬均為60kHz時(shí)，所提出的算法與GSOP補(bǔ)償算法和相同訓(xùn)練序列補(bǔ)償算法相比，OSNR分別改善了2.3dB和1.6dB。
　?。?）提出了一種相位噪聲影響下收發(fā)同時(shí)存在IQ不平衡的補(bǔ)償算法。已有的補(bǔ)償算法需

5、要順序估計(jì)和補(bǔ)償接收端IQ不平衡、信道、相位噪聲和發(fā)送端IQ不平衡，使的估計(jì)和補(bǔ)償?shù)恼`差不斷積累。本文利用接收信號(hào)的特點(diǎn)，定義了兩組參數(shù)因子，這兩組參數(shù)因子同時(shí)包含IQ不平衡因子、信道傳輸因子和相位噪聲因子，使得IQ不平衡、信道和相位噪聲能夠聯(lián)合地進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償。仿真結(jié)果表明，當(dāng)系統(tǒng)傳輸速率為20Gbit/s，傳輸距離為480km，發(fā)送端幅度和相位不平衡分別為2dB和10o，接收端幅度和相位不平衡分別為2dB和5o，收發(fā)兩端激光器線(xiàn)寬均