兼容單邊帶直接檢測光OFDM系統(tǒng)基于導(dǎo)頻的信道估計研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)系統(tǒng)以其高頻譜利用率、靈活的資源分配以及強大的抗色散性能等諸多優(yōu)勢獲得了光通信行業(yè)的廣泛關(guān)注。直接檢測光OFDM(Direct Detection Optical OFDM，DDO-OFDM)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單易于實現(xiàn)，穩(wěn)定而成本低，具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。傳統(tǒng)的基于強度調(diào)制雙邊帶DDO-OFDM系統(tǒng)要求在光載波和OFDM子載波之間插入

2、一個保護邊帶，這樣會降低頻帶利用率。因此，為了解決接收信號的邊帶干擾問題，單邊帶調(diào)制(Single Sideband Modulation，SSB)就被引入到了直接檢測系統(tǒng)中。本文就兼容單邊帶調(diào)制直接檢測光OFDM(Compatible Single-Sideband DDO-OFDM，CSSB DDO-OFDM)系統(tǒng)基于導(dǎo)頻的信道估計方法做了深入的研究，文章在訓(xùn)練序列、導(dǎo)頻以及插值等方面分別做了討論，并通過系統(tǒng)仿真加以驗證。
　

3、　 1.文章首先分析了CSSB DDO-OFDM系統(tǒng)。本文的CSSB DDO-OFDM系統(tǒng)使用雙臂馬赫曾德爾調(diào)制器實現(xiàn)，并對該實現(xiàn)過程給出了數(shù)學(xué)模型。文章在仿真環(huán)境下搭建了該系統(tǒng)，接下來的工作都是在該系統(tǒng)上進行。
　　 2.文章對訓(xùn)練序列進行了優(yōu)化。訓(xùn)練序列在本系統(tǒng)中承擔(dān)著符號同步和粗略信道估計的作用。本文對訓(xùn)練序列的優(yōu)化是基于功率的優(yōu)化，文章通過對訓(xùn)練序列峰值功率與數(shù)據(jù)序列峰值功率的比(TS-to-Data Peak Pow

4、er Ratio，TDPPR)的討論來確定最優(yōu)訓(xùn)練序列功率。通過仿真，文章確定TDPPR為1.4時系統(tǒng)性能最佳。
　　 3.文章首次將基于導(dǎo)頻的信道估計技術(shù)引入到CSSB DDO-OFDM系統(tǒng)中，研究并提出了導(dǎo)頻的間隔設(shè)置優(yōu)化以及功率分配優(yōu)化的方案。CSSB DDO-OFDM系統(tǒng)所受主要損傷是高頻處的頻率選擇性衰落，其次是低頻處的互拍干擾。從系統(tǒng)損傷入手，文章針對性地設(shè)計了導(dǎo)頻間隔以及功率分配方案。通過仿真發(fā)現(xiàn)，間隔隨頻率增加而

5、遞增的間隔方案以及功率隨頻率增加先減后增的功率分配方案分別在系統(tǒng)中有著最優(yōu)的表現(xiàn)。
　　 4.文章分析對比了用于恢復(fù)信道響應(yīng)的插值方法，通過仿真找出了最適合CSSB DDO-OFDM系統(tǒng)的插值方法。基于導(dǎo)頻信道估計方法首先使用最小二乘(Least Square，LS)算法恢復(fù)出導(dǎo)頻處的子信道響應(yīng)，然后使用特定的插值方法恢復(fù)出整個信道的響應(yīng)。文中對比了四種插值算法，通過仿真發(fā)現(xiàn)，由于對導(dǎo)頻的位置沒有特殊要求，平滑三樣條插值方法在本