基于短距離光通信的相關(guān)數(shù)字信號(hào)處理方法研究
發(fā)布時(shí)間：2021-04-04 20:02
近幾年來(lái),由于云計(jì)算等高速服務(wù)的飛速發(fā)展,短距離光接入網(wǎng)絡(luò)帶寬業(yè)務(wù)需求也日益提升。長(zhǎng)距離光通信系統(tǒng)中常用的通信系統(tǒng)往往系統(tǒng)復(fù)雜度較高,如相干通信系統(tǒng)。相對(duì)而言,短距離光通信系統(tǒng)中更適合使用成本較低的強(qiáng)度調(diào)制-直接檢測(cè)（IM-DD）技術(shù)。同時(shí),為了保證系統(tǒng)的通信質(zhì)量,需要在帶寬受限的IM-DD通信系統(tǒng)中使用一定的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。本文基于短距離IM-DD通信系統(tǒng),分別對(duì)提升單載波和多載波系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行了研究,主要開(kāi)展工作如下:1、在IM-DD光纖無(wú)線混合正交頻分復(fù)用（OFDM）系統(tǒng)中,提出了一種利用正交循環(huán)矩陣（OCT）預(yù)編碼的幀級(jí)自適應(yīng)前向糾錯(cuò)編碼（FEC）方案,并采用里德所羅門(mén)（RS）糾錯(cuò)編碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在該方案中,不需要花費(fèi)額外的比特信息去估計(jì)自適應(yīng)信息,僅僅用插在每一個(gè)正交頻分復(fù)用（OFDM）幀前的訓(xùn)練序列完成,而該序列同時(shí)又用于信道估計(jì)和符號(hào)同步。另外,公式推導(dǎo)了OCT預(yù)編碼對(duì)于通信系統(tǒng)的提升效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明經(jīng)過(guò)20公里標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SSMF）和8m自由空間傳輸后,當(dāng)16QAM-OFDM的誤碼率低于10-5時(shí),相對(duì)...
【文章來(lái)源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
直接檢測(cè)光纖通信系統(tǒng)框圖
圖 2.2 光纖無(wú)線混合通信系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用OFDM 系統(tǒng)介紹通信的調(diào)制格式中，OFDM 調(diào)制是一種在多載波頻率上對(duì)數(shù)字域數(shù)方式。20 世紀(jì) 50 年代中期，科研工作者們首次提出了頻分復(fù)用的統(tǒng)的頻分復(fù)用傳輸系統(tǒng)是將整個(gè)信號(hào)頻段劃分成 N 個(gè)互不重疊的子個(gè)子信道下獨(dú)立傳輸?shù)母髯缘男畔⒎?hào)，然后再將所有的子信道整
圖 2.3 為 OFDM 的調(diào)制與解調(diào)原理框圖。首先對(duì)輸入的二進(jìn)制比特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)并轉(zhuǎn)換，分成 N 個(gè)子載波數(shù)據(jù)流，N 表示 OFDM 系統(tǒng)所使用的子載波個(gè)數(shù)，這 N 個(gè)數(shù)據(jù)流映射成 QAM 編碼的復(fù)數(shù)符號(hào)nC 。OFDM 調(diào)制是通過(guò)快速傅反變換（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT）實(shí)現(xiàn)的。然而，直接進(jìn)行 IFF算后得到的 OFDM 符號(hào)是復(fù)數(shù)信號(hào)，但是在強(qiáng)度調(diào)制中只能傳遞信號(hào)的幅度，所以信號(hào)只能為一維信號(hào)，那么為了使得經(jīng)過(guò) OFDM 調(diào)制后的數(shù)據(jù)為實(shí)數(shù)要對(duì)輸入 IFFT 運(yùn)算之前的值進(jìn)行 Hermitian 共軛對(duì)稱，即變?yōu)?2N 點(diǎn)的 IFFT ，公式表達(dá)為*2N n nC C (2.式中：n=1,2, , N-1, Im{0C }= Im{NC }=0，Im{}表示取虛部。即前一半數(shù)據(jù)一半數(shù)據(jù)成共軛對(duì)稱的形式。如此處理后，經(jīng)過(guò) 2N 點(diǎn) IFFT 變換后的輸出為2N 1k nn 01 ns C exp j2 k , k 0,1, , 2N 12N2N (2式中，ks 就是由 2N 點(diǎn) IFFT 得出的實(shí)數(shù)信號(hào)。以上即為 OFDM 的調(diào)制過(guò)程。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]直接檢測(cè)的光正交頻分復(fù)用信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳林,曹子崢,董澤,余建軍. 中國(guó)激光. 2009(03)
本文編號(hào)：3118393
【文章來(lái)源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
直接檢測(cè)光纖通信系統(tǒng)框圖
圖 2.2 光纖無(wú)線混合通信系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用OFDM 系統(tǒng)介紹通信的調(diào)制格式中，OFDM 調(diào)制是一種在多載波頻率上對(duì)數(shù)字域數(shù)方式。20 世紀(jì) 50 年代中期，科研工作者們首次提出了頻分復(fù)用的統(tǒng)的頻分復(fù)用傳輸系統(tǒng)是將整個(gè)信號(hào)頻段劃分成 N 個(gè)互不重疊的子個(gè)子信道下獨(dú)立傳輸?shù)母髯缘男畔⒎?hào)，然后再將所有的子信道整
圖 2.3 為 OFDM 的調(diào)制與解調(diào)原理框圖。首先對(duì)輸入的二進(jìn)制比特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)并轉(zhuǎn)換，分成 N 個(gè)子載波數(shù)據(jù)流，N 表示 OFDM 系統(tǒng)所使用的子載波個(gè)數(shù)，這 N 個(gè)數(shù)據(jù)流映射成 QAM 編碼的復(fù)數(shù)符號(hào)nC 。OFDM 調(diào)制是通過(guò)快速傅反變換（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT）實(shí)現(xiàn)的。然而，直接進(jìn)行 IFF算后得到的 OFDM 符號(hào)是復(fù)數(shù)信號(hào)，但是在強(qiáng)度調(diào)制中只能傳遞信號(hào)的幅度，所以信號(hào)只能為一維信號(hào)，那么為了使得經(jīng)過(guò) OFDM 調(diào)制后的數(shù)據(jù)為實(shí)數(shù)要對(duì)輸入 IFFT 運(yùn)算之前的值進(jìn)行 Hermitian 共軛對(duì)稱，即變?yōu)?2N 點(diǎn)的 IFFT ，公式表達(dá)為*2N n nC C (2.式中：n=1,2, , N-1, Im{0C }= Im{NC }=0，Im{}表示取虛部。即前一半數(shù)據(jù)一半數(shù)據(jù)成共軛對(duì)稱的形式。如此處理后，經(jīng)過(guò) 2N 點(diǎn) IFFT 變換后的輸出為2N 1k nn 01 ns C exp j2 k , k 0,1, , 2N 12N2N (2式中，ks 就是由 2N 點(diǎn) IFFT 得出的實(shí)數(shù)信號(hào)。以上即為 OFDM 的調(diào)制過(guò)程。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]直接檢測(cè)的光正交頻分復(fù)用信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳林,曹子崢,董澤,余建軍. 中國(guó)激光. 2009(03)
本文編號(hào)：3118393
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