大線寬CO-OFDM系統(tǒng)中相位噪聲補(bǔ)償算法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的崛起，相干光正交頻分復(fù)用(CO-OFDM)通信系統(tǒng)憑借其高頻譜利用率、支持高階調(diào)制和良好的傳輸性能等優(yōu)點(diǎn)，成為了未來(lái)高速長(zhǎng)距離傳輸?shù)闹饕夹g(shù)。但是與相干光通信中其他調(diào)制格式相比，OFDM符號(hào)周期更長(zhǎng)，更易受到激光器相位噪聲的影響。CO-OFDM系統(tǒng)相位噪聲分為公共相位噪聲(Common Phase Error,CPE)和載波間干擾(Inter-Carrier Interference，ICI)相位噪聲兩種。前者引起星座

2、圖旋轉(zhuǎn)，為每個(gè)OFDM符號(hào)頻域數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)同樣的角度，故稱(chēng)為公共相位噪聲;后者源自子載波間的干擾，引起星座圖嚴(yán)重發(fā)散。當(dāng)CO-OFDM在接入網(wǎng)或城域網(wǎng)中應(yīng)用時(shí)，不可避免的要考慮系統(tǒng)的造價(jià)和帶寬等問(wèn)題。因?yàn)榫€寬小于100kHz的外腔激光器價(jià)格昂貴，所以能夠找到提高系統(tǒng)對(duì)激光器線寬的容忍度的方法，都將極大降低系統(tǒng)的造價(jià)。
　　本論文主要研究了補(bǔ)償大線寬CO-OFDM系統(tǒng)中公共相位噪聲與載波間干擾的算法，首先研究了一種無(wú)迭代盲(IFB)CP

3、E噪聲補(bǔ)償算法并對(duì)其做出改進(jìn)，提出了形式更簡(jiǎn)單的代價(jià)函數(shù)，以降低其計(jì)算復(fù)雜度，并通過(guò)仿真結(jié)果證實(shí)，改進(jìn)之后的IFB算法在效果上是可以與之前的相媲美的。之后接著提出了盲ICI噪聲補(bǔ)償(CPEC)算法，該算法在小線寬下有著不錯(cuò)的ICI補(bǔ)償效果，但是在大線寬時(shí)卻存在符號(hào)判決錯(cuò)誤的問(wèn)題。鑒于這一點(diǎn)本文在通過(guò)將該算法與能量平均盲(Avg-BL)算法的結(jié)合，最后提出了(ICI)相位噪聲補(bǔ)償A-CPEC算法。
　　用50Gbit/s16QAM

4、CO-OFDM系統(tǒng)對(duì)本文提出的A-CPEC算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真數(shù)值結(jié)果證實(shí)，在激光器線寬為700kHz的系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)相位噪聲補(bǔ)償后的誤碼率性能可達(dá)前向糾錯(cuò)(Forward Error Correction，F(xiàn)EC)上限。表明該算法對(duì)大線寬激光器系統(tǒng)取得了良好的補(bǔ)償效果，與其他算法相比，極大提高了頻譜利用率。該算法可應(yīng)用在長(zhǎng)距離接入網(wǎng)或城域網(wǎng)中的CO-OFDM系統(tǒng)中，降低該系統(tǒng)對(duì)激光器線寬的要求，極大節(jié)約系統(tǒng)成本，對(duì)大線寬CO-OFD