光OFDM系统峰均比抑制技术研究与实现

摘要

正交频分复用(OFDM)技术能够节约带宽资源、提高数据传输速率，并且有着灵活的动态范围等特点，是当前通信领域的一个研究热点。但是，OFDM技术存在一个重要缺陷，即具有高峰值平均功率比(PAPR)问题。高PAPR不仅使调制器、数模/模数转换器(DAC/ADC)超出其线性工作区域，还会使系统的误码率(BER)下降。针对这些问题，本论文对现有的PAPR抑制算法进行改进，采用霍夫曼(Huffman)编码和离散傅里叶扩频变换(DFT-Spread)相结合的联合算法降低光正交频分复用(OOFDM)信号的PAPR。研究成果如下: 1.对各种抑制PAPR的算法进行了理论分析。Huffman编码可以提高系统的数据吞吐量，DFT-Spread能够降低编码符号之间的相关性，将二者相结合，不但可以抑制信号PAPR提高系统误码性能，而且还可以提高数据吞吐量。通过理论分析，为后续的研究提供了基础。 2.提出了抑制PAPR的联合算法，并在基于强度调制的直接检测光正交频分复用(IMDD-OOFDM)系统进行验证。实验结果表明，采用联合算法处理的OFDM信号，当互补累积函数(CCDF)取值为10-3时，PAPR降低了6dB;经过20km标准单模光纤(SSMF)传输之后，在误差向量幅度(EVM)为-10dB的条件下，接收机灵敏度提高约3dB，系统的数据吞吐量提高了30％。 3.将联合算法运用于120°相位调制的正交频分复用-光载无线通信(OFDM-ROF)系统进行验证。仿真结果表明，通过采用120°相位调制，+2阶边带被抑制了24.62dB;通过引入联合算法，在CCDF取值为10-3的情况下，OFDM信号的PAPR下降了5dB;在入纤功率为6dBm，EVM为-14.5dB的情况下，15Gbit/s的OFDM信号经过50km SSMF传输后，接收机灵敏度提高约12dB。

目录

摘要

第一章绪论

1．1研究背景

1．2国内外研究进展

1．2．1 OOFDM技术研究现状

1．2．2 PAPR抑制算法研究现状

1．2．3 ROF系统研究现状

1．3本文的研究内容及结构安排

第二章OOFDM系统中降低PAPR算法的理论分析

2．1 OFDM技术理论基础

2．1．1 OFDM技术基本原理

2．1．2 OOFDM系统中的PAPR问题分析

2．2预畸变算法

2．2．1限幅算法

2．2．2压扩算法

2．3概率类算法

2．3．1 SLM算法

2．3．2 PTS算法

2．4编码类算法

2．4．1编码类型

2．4．2 Huffman编码

2．5本章小结

第三章IMDD-OOFDM系统中降低PAPR的联合算法

3．1．2 IMDD-OOFDM系统结构

3．2 IMDD-OOFDM系统仿真研究

3．2．1仿真平台

3．2．2仿真结果分析

3．3 IMDD-OOFDM系统实验研究

3．3．1实验平台

3．3．2实验结果分析

3．4本章小结

第四章OFDM-ROF系统中降低PAPR的联合算法

4．1 120°相位调制方案理论建模

4．1．1系统结构

4．1．2理论分析

4．2 120°相位调制的ROF系统仿真研究

4．2．1仿真平台

4．2．2仿真结果分析

4．3 120°相位调制的OFDM-ROF系统仿真研究

4．3．1理论建模

4．3．2仿真平台

4．3．3仿真结果分析

4．4本章小结

第五章总结与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢

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