CO-OFDM系統(tǒng)中相位噪聲影響下的IQ不平衡補償研究.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、長距離傳輸?shù)忍攸c，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，因此，CO-OFDM技術(shù)受到越來越多的關(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不平衡問題的補償算法。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不平衡的補償算法。現(xiàn)有文獻給出了相應(yīng)地數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)數(shù)學(xué)模型先對IQ不平衡因子和信道色散進行補償，然后根據(jù)補償后的判決信號進行相位噪聲的估計補償。這使IQ不平衡的補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，然后再補償IQ不平衡問題，使得IQ不平衡補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，所提出的算法與對照算法相比，容忍的激光線寬提高了98kHz；OSNR在收發(fā)兩端激光線寬均為60kHz時改善了2.4dB；計算量減少了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)頻子載波來估計相位噪聲，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OFDM信號的

4、相位差來更新當(dāng)前信道信息，并利用接收信號中IQ不平衡因子之間的關(guān)系估計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)兩端激光器線寬均為60kHz時，所提出的算法與GSOP補償算法和相同訓(xùn)練序列補償算法相比，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)同時存在IQ不平衡的補償算法。已有的補償算法需

5、要順序估計和補償接收端IQ不平衡、信道、相位噪聲和發(fā)送端IQ不平衡，使的估計和補償?shù)恼`差不斷積累。本文利用接收信號的特點，定義了兩組參數(shù)因子，這兩組參數(shù)因子同時包含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)合地進行估計和補償。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)兩端激光器線寬均