基于AWG的全光OFDM改進系統(tǒng)性能研究.pdf

1、正交頻分復用(OFDM)技術由于其極高的頻譜利用率，并且在對抗光纖中的色散、偏振模色散方面有著巨大的優(yōu)勢，因此將OFDM技術和光纖通信相結合是近年來的研究熱點之一。但在電域上完成OFDM的調制后，再將信號送入光纖傳輸會使系統(tǒng)速率受到模數(shù)轉換、光電/電光轉換以及離散傅里葉逆變化/變化(IDFT/DFT)運算效率的限制。為了克服這一點，可以通過在光域上實現(xiàn)IDFT/DFT的全光OFDM技術來解決。而將IDFT/DFT與密集波分復用(DWDM

2、)中實現(xiàn)復用/解復用的重要器件陣列波導光柵(AWG)相結合，可以令全光OFDM系統(tǒng)的結構更加簡單有效。
　　 論文首先在傳統(tǒng)OFDM原理基礎上，對全光OFDM系統(tǒng)的原理進行了闡述，并與AWG的工作原理相比較，利用AWG對于大規(guī)模子載波系統(tǒng)有著巨大的優(yōu)勢的特點，采用AWG來實現(xiàn)光IDFT/DFT。利用數(shù)值計算對基于AWG的全光OFDM系統(tǒng)進行了仿真，通過系統(tǒng)的誤碼率及信噪比與色散的關系，對系統(tǒng)的性能進行了分析。并通過改變AWG子載

3、波的數(shù)量，研究子載波對系統(tǒng)抵抗色散能力的影響。其次對色散引起的脈寬展寬作用于全光OFDM信號的影響進行了分析，并結合傳統(tǒng)OFDM技術引入了循環(huán)后綴(CP)來提高全光OFDM系統(tǒng)對色散的抵抗能力。接著通過分析AWG的結構參數(shù)和原理，提出了基于AWG的全光OFDM系統(tǒng)的改進，對AWG的陣列波導的波導數(shù)進行改變，從而實現(xiàn)AWG下循環(huán)后綴的加入，利用數(shù)值計算對加入CP后基于AWG的OFDM系統(tǒng)進行傳輸性能的仿真，從系統(tǒng)的誤碼率、信噪比與色散的關

4、系進行了分析。進而研究了CP長度對系統(tǒng)的影響，并結合CP長度對誤碼率的影響以及和信噪比的關系，說明了比較適合的CP長度取值范圍。最后結合AWG作為復用器的特點，將實現(xiàn)IDFT/DFT的AWG和實現(xiàn)復用/解復用的AWG進行級聯(lián)，實現(xiàn)全光OFDM系統(tǒng)在WDM中的應用，并對該系統(tǒng)進行了數(shù)值計算和仿真。
　　 仿真結果表明，第一：改變AWG子載波數(shù)可以很大程度上影響系統(tǒng)的抗色散能力：對于200GHz的全光OFDM系統(tǒng)，當子載波數(shù)由16個

5、提升到32個，在系統(tǒng)誤碼率為10-3時，可以使累積色散提高85ps/nm。而AWG的結構對于增加子載波數(shù)正好有著巨大的優(yōu)勢。第二：加入CP的改進OFDM系統(tǒng)能大大增加系統(tǒng)的抗色散能力，當子載波數(shù)位16時，加入CP長度為信號長度1/4，累積色散在系統(tǒng)誤碼率為10-3時相比加入前提高了220ps/nm。并且隨著CP長度的增加，抗色散能力在一定范圍內也會增加，但由于受到光脈沖間的相互影響，CP長度增加到一定程度后對系統(tǒng)的抗色散能力將不會發(fā)生變