本文關(guān)鍵詞：四波混頻對(duì)CO-OFDM系統(tǒng)傳輸性能影響研究

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【摘要】：相干光正交頻分復(fù)用(CO-OFDM)技術(shù)結(jié)合了正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)和相干光通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),具有很高的頻譜利用率和接收靈敏度,是光通信中物理層調(diào)制技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。光通信系統(tǒng)中存在包括四波混頻(FWM)在內(nèi)的物理層損傷,這些物理層損傷嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能。因此,物理層損傷研究對(duì)研究高速度、長遠(yuǎn)距離CO-OFDM系統(tǒng),分析其傳輸性能具有十分重要的意義。本論文以相干光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)為研究對(duì)象,從研究相干光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的原理和關(guān)鍵技術(shù)入手,深入研究正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法、關(guān)鍵技術(shù)以及性能。主要研究內(nèi)容和成果可以分為以下幾個(gè)部分:(1)建立CO-OFDM系統(tǒng)模型,在此基礎(chǔ)上研究CO-OFDM系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。從基本理論的公式推導(dǎo)入手,深入研究了CO-OFDM系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)經(jīng)過調(diào)制、傳輸、和檢測(cè)到達(dá)CO-OFDM系統(tǒng)接收端的整個(gè)過程。并且結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,詳細(xì)分析了CO-OFDM系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和存在的問題。(2)研究兩種目前CO-OFDM系統(tǒng)主要的調(diào)制傳輸方式:正交幅度調(diào)制(QAM)和正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制。采用Optisystem軟件建立一個(gè)比特率為30375000比特每秒、采樣率為1.944GHz的光通信系統(tǒng),在此基上對(duì)16QAM和QPSK兩種調(diào)制解調(diào)方式進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果顯示:16QAM和QPSK調(diào)制技術(shù)具有頻帶利用率高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。并且與16QAM調(diào)制相比,QPSK調(diào)制頻帶雖然利用率低,但是功率利用率高、抗誤碼性能強(qiáng)。(3)建立了一個(gè)基于Q因子模型的物理層損傷模型,并且通過軟件仿真研究FWM效應(yīng)對(duì)CO-OFDM系統(tǒng)性能的影響。與已有模型相比,新模型將線性損傷里面的自發(fā)輻射放大(ASE)噪聲和非線性噪聲里面的FWM噪聲作為主要的噪聲源來考慮,分析起來簡單方便,結(jié)果符合實(shí)際。仿真結(jié)果顯示:OFDM信號(hào)在傳輸過程中,噪聲功率會(huì)隨著系統(tǒng)子載波數(shù)目、光纖傳輸長度和光輸入功率的變化而變化。并且當(dāng)子載波數(shù)目為128,光纖傳輸長度為90km,光輸入功率為-2d Bm時(shí),系統(tǒng)的Q因子可以達(dá)到10d B。新的物理層損傷模型對(duì)研究如何抑制CO-OFDM系統(tǒng)FWM效應(yīng)具有重要參考意義。輸入功率較小時(shí),FWM效應(yīng)可以忽略;輸入較大時(shí),為了不影響CO-OFDM的系統(tǒng)性能,需要對(duì)FWM效應(yīng)進(jìn)行抑制。(4)此外,還研究分析了CO-OFDM系統(tǒng)中抑制FWM效應(yīng)的方法。主要包括色散管理、功率分配法和光相位共軛(OPC)技術(shù)等。研究表明,不同子載波對(duì)FWM效應(yīng)的貢獻(xiàn)不同,中心子載波對(duì)FWM效應(yīng)貢獻(xiàn)大,而邊緣子載波對(duì)FWM效應(yīng)貢獻(xiàn)小。分析研究表明在抑制FWM效應(yīng)方面,功率分配算法更容易實(shí)現(xiàn),OPC技術(shù)的抑制效果更好。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5

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