基于FRFT算法降低CO-OFDM通信系統(tǒng)峰值平均功率比的研究.pdf

1、光正交頻分復(fù)用(OOFDM)技術(shù)是正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)在光通信系統(tǒng)中的一類新型技術(shù)。相干光正交頻分復(fù)用(CO-OFDM)技術(shù)是OOFDM技術(shù)中的一類，相干光通信和OFDM之間相互促進(jìn)，OFDM使相干系統(tǒng)具有較高的計(jì)算效率且易于進(jìn)行信道和相位估計(jì);相干系統(tǒng)引進(jìn)了射頻到光以及光到射頻的上下變頻，滿足OFDM所需的線性關(guān)系。因此近年來(lái)在光通信領(lǐng)域CO-OFDM成為了研究熱點(diǎn)。
　　峰值平均功率比(PAPR)過(guò)高是CO-OFDM的

2、一個(gè)主要缺陷。本論文提出了基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換(FRFT)的CO-OFDM系統(tǒng)來(lái)解決這一問(wèn)題。通過(guò)理論的分析以及公式推導(dǎo)得到了FRFT抑制PAPR的原理，并利用Matlab和Optisystem軟件搭建了基于FRFT的CO-OFDM系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證了這一結(jié)果的正確性。在此基礎(chǔ)上，又分析了傳統(tǒng)PAPR抑制算法的不足，而一些結(jié)合算法并不能互補(bǔ)這種不足。由此又提出了基于FRFT的結(jié)合抑制算法，通過(guò)結(jié)合兩種不同類別的PAPR抑制算法，從結(jié)

3、合的兼容性，抑制高PAPR效果以及改善引入抑制算法后對(duì)系統(tǒng)的負(fù)面影響三方面進(jìn)行仿真分析。實(shí)驗(yàn)得出，采用選擇性映射算法與FRFT結(jié)合后，旋轉(zhuǎn)因子同為4時(shí)，PAPR高于6.6dB的概率較單一選擇性映射算法低104;選取高PAPR抑制情況相近時(shí)，結(jié)合算法的時(shí)間復(fù)雜度相比單一選擇性映射算法降低了8倍;采用限幅算法與分?jǐn)?shù)階傅立葉變換結(jié)合的仿真情況也較單一限幅算法有很大提高，這說(shuō)明算法結(jié)合的兼容性良好。本論文以CO-OFDM系統(tǒng)為研究中心，主要內(nèi)容

4、如下:
　　1.對(duì)CO-OFDM技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、研究意義以及系統(tǒng)中相關(guān)技術(shù)的基本原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。重點(diǎn)討論了CO-OFDM系統(tǒng)PAPR值過(guò)高的原因以及高PAPR給系統(tǒng)帶來(lái)的負(fù)面影響。
　　2.提出了一種新型的算法來(lái)抑制PAPR，即FRFT算法。并利用Optisystem和Matlab軟件依據(jù)該算法搭建了基于FRFT的CO-OFDM系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合仿真。詳細(xì)的分析了該算法對(duì)PAPR的抑制原理，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，最終的仿真

5、結(jié)果與理論上的推導(dǎo)相吻合，表明FRFT算法能夠有效抑制系統(tǒng)的PAPR，并且不會(huì)引入其他影響。結(jié)合這種算法提出了一種在光路分析PAPR的方法，采用這種方法可以從光時(shí)域信號(hào)上觀測(cè)疊加信號(hào)的高峰值，依據(jù)FRFT不會(huì)影響信號(hào)均值功率的前提下，對(duì)比不同階數(shù)下信號(hào)PAPR的抑制情況。
　　3.針對(duì)一些PAPR抑制算法會(huì)對(duì)系統(tǒng)引入其他負(fù)面影響的問(wèn)題，對(duì)一類常規(guī)的算法結(jié)合方式進(jìn)行分析，討論了這類算法的有效性與局限性。然后以兩類不同抑制算法為例與F