相干光OFDM系統(tǒng)IQ不平衡補(bǔ)償算法研究.pdf

1、相干光OFDM(CO-OFDM)通信是近些年光纖通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。它作為未來大容量長距離光纖傳輸?shù)陌l(fā)展方向之一，在對抗由光纖色素色散和偏振模色散引起的載波間干擾和頻譜效率等方面都具有優(yōu)勢。然而，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的非理想性能會(huì)引起CO-OFDM系統(tǒng)中的信號(hào)同相和正交相(IQ)不平衡，產(chǎn)生子載波間干擾，使系統(tǒng)的性能急劇惡化。本文研究了CO-OFDM系統(tǒng)中IQ不平衡問題的補(bǔ)償算法。主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)提出了一種新的用于解決發(fā)送

2、端IQ不平衡問題的訓(xùn)練序列結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有IQ不平衡因子和信道獨(dú)立估計(jì)的特點(diǎn)。已有的補(bǔ)償算法中IQ不平衡因子和信道這兩個(gè)過程是連續(xù)進(jìn)行的，使得后進(jìn)行的估計(jì)過程受到前一個(gè)估計(jì)過程的估計(jì)誤差的影響，降低估計(jì)性能。本文利用提出的訓(xùn)練序列結(jié)構(gòu)使得IQ不平衡因子和信道獨(dú)立求解，降低了估計(jì)誤差的積累程度，提高了系統(tǒng)的誤碼率性能。通過對信道最小均方誤差(MSE)和不平衡因子MSE的仿真證明了提出的訓(xùn)練序列結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。
　　(2)提出了一種用于解

3、決接收端IQ不平衡問題的IQ不平衡因子和信道的估計(jì)算法，該算法具有IQ不平衡因子和信道獨(dú)立估計(jì)的特點(diǎn)。已有的GSOP算法和相同訓(xùn)練序列算法由于IQ不平衡補(bǔ)償和信道估計(jì)的相關(guān)性降低了信道估計(jì)的性能。本文利用接收信號(hào)中IQ不平衡因子之間的關(guān)系和特定的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)IQ不平衡因子和信道的獨(dú)立估計(jì)。根據(jù)發(fā)送端IQ不平衡和信道的補(bǔ)償方法推導(dǎo)了接收端IQ不平衡和信道的補(bǔ)償方法，同時(shí)進(jìn)行IQ不平衡和信道色散補(bǔ)償。仿真結(jié)果表明提出的估計(jì)算法在進(jìn)行IQ不平

4、衡和信道色散補(bǔ)償時(shí)能得到更好的誤碼率性能。
　　(3)提出了一種用于解決收發(fā)同時(shí)存在IQ不平衡問題的IQ不平衡因子和信道的估計(jì)算法，該算法具有IQ不平衡因子和信道聯(lián)合估計(jì)的特點(diǎn)。已有的補(bǔ)償需分別進(jìn)行接收端IQ不平衡、信道和發(fā)送端IQ不平衡地估計(jì)和補(bǔ)償，而估計(jì)和補(bǔ)償?shù)恼`差不斷積累直到第三個(gè)過程完成。本文利用接收信號(hào)的特點(diǎn)，定義同時(shí)包含IQ不平衡和信道信息的估計(jì)參數(shù)，使得IQ不平衡和信道聯(lián)合地進(jìn)行估計(jì)。同時(shí)建立了針對收發(fā)同時(shí)存在IQ不