新型LDPC算法在高速长距离CO-OFDM中的应用

摘要

随着光通信技术的快速发展，长距离，高速度光通信成为发展的主要目标。但是由于光通信系统中的噪声的不断积累，由此产生的误码会越来越多，因此FEC技术成为一种十分重要的技术。研究一种低复杂度，高性能的FEC码成为光通信领域中的领域中的一个研究热点。本论文的主要研究内容如下：
　　(1)主要对光通信的信道特性进行研究，通过理论分析，将光通信中的噪声近似等效为高斯白噪声。并使用VPI软件建立一个光通信信道模型，用于编译码算法的性能验证。
　　(2)对常用的FEC码型进行性能分析，主要介绍了目前常用的几种常用的信道编译码技术，RS编译码，BCH编译码以及RS和BCH级联的编译码进行仿真分析。并将这三种编译码应用到VPI的光通信信道中进行性能验证。通过仿真分析可知，传统的FEC编译码在光通信系统中误码率比较大，在远距离的光通信系统应用中有一定局限性。
　　(3)基于LDPC编译码的光通信系统的性能研究。分别对Turbo码和LDPC码进行了研究，并通过MATLAB进行仿真分析，分别对基于Mackay构造法得到的LDPC码和基于大衍数列构造法得到的LDPC码进行了性能对比，通过仿真可知，得出基于大衍数列构造法得到的LDPC码具有更好的性能，在同样的误码率级别，基于大衍数列构造的LDPC码性能相对于基于Mackay构造的LDPC码提升了1dB。而在远距离光通信信道中，通过VPI平台的仿真结果可知，这两种码型并不能很明显的提升误码率性。
　　(4)基于大衍数列的QC-LDPC，设计了一种改进后的无六环LDPC码型，并通过MATLAB对该方法进行仿真，并在VPI模型中进行性能仿真，通过仿真分析可知，本论文所提出的改进方法具有极佳的性能。相对于传统的LDPC码型，其在同一误码率指标下，性能可以提升约0.5dB。

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1 绪论

1.1 课题研究背景和研究意义

1.2 国内外现状

1.3 本课题主要研究内容

1.4 本论文主要章节

2 光通信信道和光通信OFDM系统分析

2.1 光通信系统中的噪声分析

2.2 光通信信道模型的建立

2.3 基于OFDM调制解调系统的光通信系统

2.4 基于VPI的光通信信道建模

2.5 相干光CO-OFDM系统

2.6 本章小结

3 常用光通信系统FEC码型的研究

3.1 信道编译码概述

3.2 RS编译码

3.3 BCH编译码

3.4 RS和BCH级联编译码

3.5 RS、BCH编译码在VPI光通信信道下的性能仿真分析

3.6 本章小结

4 基于LDPC编译码的光通信系统性能研究

4.1 引言

4.2 Turbo编译码

4.3 LDPC编译码

4.4 Turbo、LDPC编译码在VPI光通信信道下的性能仿真分析

4.5 本章小结

5 一种改进LDPC编译码在光通信系统中的研究

5.1 引言

5.2 LDPC编译码算法的改进

5.3 算法的性能仿真与分析

5.4 基于VPI光通信平台的编译码算法性能对比

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 本论文总结

6.2 未来展望

致谢

参考文献