發(fā)布時間：2020-10-25 21:14

　　 正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)可以有效的解決無線環(huán)境中的多徑效應(yīng)引入的頻率選擇性衰落問題并且具有高效的頻譜利用率等優(yōu)點,已被廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,使得短距離通信系統(tǒng)(如接入網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心)的數(shù)據(jù)傳輸速率急劇增加。采用傳統(tǒng)二進制通斷調(diào)制方式,由于其頻譜利用率低以及色散抵抗能力差,往往需要采用波分復(fù)用技術(shù)與復(fù)雜的色散補償方法才能增加系統(tǒng)的傳輸容量,且單波長的傳輸速率并未得到提升。光OFDM技術(shù)可以有效抵抗光纖色散且具有高頻譜效率等優(yōu)勢,已被視為未來實現(xiàn)高速光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本論文針對直接檢測的直流偏置光OFDM(DCO-OFDM)系統(tǒng),使用數(shù)值仿真與實驗方法對關(guān)鍵數(shù)字信號處理(DSP)算法與傳輸性能優(yōu)化算法進行了研究,主要研究內(nèi)容有:1.針對不同點數(shù)FFT的DCO-OFDM系統(tǒng),采用數(shù)值仿真結(jié)合實驗的方法研究了基于訓(xùn)練序列的低復(fù)雜度定時同步算法�；谟�(xùn)練序列的互相關(guān)性與最大值搜索方法的定時同步方法可以獲得準(zhǔn)確的定時同步,但實現(xiàn)過程中需要使用大量的乘法運算,復(fù)雜度非常高�；谟�(xùn)練序列符號位仍然具有很好的互相關(guān)性,結(jié)合門限判決的方法,在很大程度上降低了定時同步算法的實現(xiàn)復(fù)雜度。數(shù)值仿真結(jié)果表明,基于大點數(shù)FFT的訓(xùn)練序列可以很好地抵抗噪聲與采樣相位偏差的影響,具有更好的同步性能。2.研究了基于最小二乘法(LS)結(jié)合符號內(nèi)頻域平均(ISFA)技術(shù)的信道估計算法,確定了在不同接收光功率下最佳的ISFA抽頭數(shù)�；贚S信道估計方法實現(xiàn)簡單,但信道估計準(zhǔn)確度容易受到系統(tǒng)噪聲的影響,結(jié)合ISFA技術(shù)選擇最佳ISFA抽頭數(shù)可以抑制噪聲的干擾提供準(zhǔn)確的信道估計。實驗研究結(jié)果表明,隨著接收光功率不斷降低,ISFA的最佳抽頭數(shù)逐漸增加,且基于大點數(shù)FFT的DCO-OFDM系統(tǒng)具有更好的誤差矢量幅度(EVM)性能。3.采用一種正交循環(huán)矩陣變換(OCT)預(yù)編碼結(jié)合數(shù)字限幅算法優(yōu)化DCO-OFDM系統(tǒng)性能,并進行了實驗驗證。光/電器件不平坦的頻率響應(yīng)導(dǎo)致OFDM信號在不同子載波上信噪比(SNR)差異較大,SNR較低的數(shù)據(jù)子載波上的BER較高,影響系統(tǒng)的整體性能。OCT預(yù)編碼技術(shù)可以有效平均各子載波上的SNR,從而改善系統(tǒng)的BER性能,但OCT預(yù)編碼后的信號具有較高的峰值平均功率比(PAPR),為抑制信號PAPR采用了簡單的數(shù)字限幅方法。實驗結(jié)果表明該聯(lián)合算法可以進一步改善系統(tǒng)的BER性能。
【學(xué)位單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.53
【部分圖文】：

（ＯＦＤＭ），?—種特殊的ＦＤＭ技術(shù)，由于其高效頻譜利用率以及出色的無線多??徑抵抗能力，己被廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的多個無線通信系統(tǒng)中，如ＷｉＦｉ，?ＬＴＥ／４Ｇ等。??其信號頻譜示意圖如２．１?（ｂ）所示，相比傳統(tǒng)ＦＤＭ技術(shù)，ＯＦＤＭ技術(shù)可以顯著??改善系統(tǒng)的頻譜效率。??

２．１?ＯＦＤＭ基本原理??在傳統(tǒng)頻分復(fù)用（ＦＤＭ）系統(tǒng)中，不同信道之間均保留一定的保護頻帶以??避免信道間干擾而影響通信系統(tǒng)的性能，如圖２．１?（ａ）所示，因此ＦＤＭ的頻譜??利用率很低。對于無線通信系統(tǒng)來說，由于頻譜資源的稀缺性，尋找一種技術(shù)能??在有限頻譜資源的前提下最大化傳輸速率顯得至關(guān)重要，其中正交頻分復(fù)用??（ＯＦＤＭ），?—種特殊的ＦＤＭ技術(shù)，由于其高效頻譜利用率以及出色的無線多??徑抵抗能力，己被廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的多個無線通信系統(tǒng)中，如ＷｉＦｉ，?ＬＴＥ／４Ｇ等。??其信號頻譜示意圖如２．１?（ｂ）所示，相比傳統(tǒng)ＦＤＭ技術(shù)，ＯＦＤＭ技術(shù)可以顯著??改善系統(tǒng)的頻譜效率。??ｒｗｗｉ．?ｒｍ??（ａ）?ＦＤＭ?Ｆｒｅｑ＇?（ｂ）?ＯＦＤＭ?Ｆｒｅｑ．??圖２．１?ＦＤＭ與ＯＴＯＭ信號頻譜示意圖??ｎｅｒｃｈａｉｍｅｉ?ｒｉ＾Ｔ＾ｌ￣ＴｌＤｓｔｒ??人：￥?：?Ａ?：：今?：—???￣Ｈ?——

ＤＣＯ－ＯＦＤＭ系統(tǒng)中低復(fù)雜度定時同步算法與性能優(yōu)化研宄??如圖２．３所示為＝?３２時，依據(jù)公式（２．１）?ＩＦＦＴ運算后輸出數(shù)字數(shù)據(jù)，左??圖為實部數(shù)據(jù)，右圖為虛部數(shù)據(jù)。其中第Ａ?（Ａ＝〇、１、２、１６、３０、３１）個子載??波經(jīng)１６ＱＡＭ映射后的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)調(diào)制后的數(shù)字域波形圖如圖２．４所示。??
【參考文獻】

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1 成運;陳明;陳林;肖敏雷;;基于級聯(lián)ISFA信道估計的光OFDM系統(tǒng)研究[J];光通信技術(shù);2014年11期

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1 鄭美榮;OFDM可見光通信系統(tǒng)同步技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2017年

本文編號：2855967