CO-OFDM系統(tǒng)中抑制相位噪聲技術(shù)研究.pdf

1、相干光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)(CO-OFDM)結(jié)合了相干接收和OFDM兩者的優(yōu)點(diǎn)，因此，在大容量傳輸領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而，OFDM對(duì)相位噪聲較為敏感，因?yàn)橄辔辉肼晫?dǎo)致的載波間干擾(ICI)及公共相位誤差(CPE)使得系統(tǒng)的傳輸性能降低。隨著數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)已有諸多方法用于補(bǔ)償激光器線寬引起的線性相位噪聲，如導(dǎo)頻、訓(xùn)練序列等。同時(shí)，現(xiàn)已有很多算法可以減小光纖非線性引起的非線性相位噪聲，如數(shù)字預(yù)補(bǔ)償、反向傳播方法等。但是

2、，這些方法實(shí)現(xiàn)成本一般較高，或者DSP計(jì)算復(fù)雜度較高。
　　本文提出的數(shù)字相干疊加算法(DCS)是一種以犧牲一半頻譜效率為代價(jià)來對(duì)抗系統(tǒng)相位噪聲的方法。具體實(shí)現(xiàn)方法是在發(fā)送端，用OFDM信號(hào)實(shí)部驅(qū)動(dòng)偏置在零點(diǎn)的馬赫-曾德爾調(diào)制器(MZM)，此時(shí)產(chǎn)生的OFDM信號(hào)在頻域滿足Hermitian對(duì)稱。在接收端，先經(jīng)過傳統(tǒng)的OFDM信號(hào)處理后，再將 OFDM子載波對(duì)進(jìn)行DCS處理，即取共軛再相加。本文所用算法有易于實(shí)現(xiàn)以及計(jì)算復(fù)雜度低兩個(gè)

3、優(yōu)點(diǎn)，我們將其用于CO-OFDM系統(tǒng)中：
　　1.提出將DCS算法應(yīng)用于CO-OFDM系統(tǒng)，在發(fā)送端只需要一個(gè)MZM，這相對(duì)于傳統(tǒng)的I/Q調(diào)制而言更為簡單。此算法可以有效的減小由激光器線寬帶來的線性相位噪聲以及由光纖非線性帶來的非線性相位噪聲引起的載波間干擾(ICI)。通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了使用 DCS的CO-OFDM系統(tǒng)較使用 I/Q調(diào)制的傳統(tǒng)CO-OFDM系統(tǒng)有更好的傳輸性能。
　　2.提出對(duì)稱色散補(bǔ)償下DCS算法能有效消

4、除CO-OFDM系統(tǒng)的一階非線性失真，進(jìn)而提高系統(tǒng)對(duì)光纖非線性的容忍性。仿真中，5通道的WDM-PDM-CO-OFDM系統(tǒng)的每個(gè)通道傳輸4-QAM映射的71.53 Gbit/s信號(hào)在光纖中傳輸400 km，首先，通道間隔為25 GHz，與傳統(tǒng)CO-OFDM系統(tǒng)相比，色散補(bǔ)償前后，使用DCS后的CO-OFDM系統(tǒng)的信噪比(SNR)分別提升了6.02 dB和9.05 dB，最佳入纖光功率均增大了2 dB；其次，通道間隔為50 GHz，色散補(bǔ)