本文關(guān)鍵詞：光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的功率平穩(wěn)性研究

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【摘要】：網(wǎng)絡(luò)的帶寬是21世紀(jì)衡量一個國家信息化水平的標(biāo)準(zhǔn)。隨著技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈的逐步成熟,以及互聯(lián)網(wǎng)對于經(jīng)濟(jì)與社會的深度滲透,造成通信網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力陡增。以光纖通信為基礎(chǔ)的光主干網(wǎng)和接入網(wǎng)是緩解通信網(wǎng)絡(luò)壓力的必然選擇,而OFDM技術(shù)因其頻率利用率高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于光纖通信中,但是光OFDM技術(shù)也存在一定的問題,如信號的峰值功率和平均功率比值(peak to average power ratio,PAPR)比較大。較高的PAPR會導(dǎo)致光系統(tǒng)中放大器、調(diào)制器和光纖本身非線性增強(qiáng),進(jìn)而導(dǎo)致信號發(fā)生畸變使系統(tǒng)性能惡化,因此降低光OFDM系統(tǒng)的PAPR具有十分重要的意義。本論文以光OFDM信號為研究對象,以降低PAPR為目標(biāo),就基于光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的峰均比抑制技術(shù)展開研究。具體引入了PTS和壓擴(kuò)技術(shù)相結(jié)合的算法來降低光OFDM系統(tǒng)中信號的PAPR,然后利用FPGA開發(fā)板實現(xiàn)降低光OFDM系統(tǒng)發(fā)射端OFDM信號的PAPR。主要工作及成果如下:(1)對OFDM技術(shù)的基礎(chǔ)理論和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,明確了調(diào)制解調(diào)結(jié)構(gòu),及信號組成,為數(shù)字處理OFDM信號奠定基礎(chǔ);然后分析了光OFDM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),為抑制系統(tǒng)的PAPR做準(zhǔn)備工作;最后針對基于FPGA開發(fā)板產(chǎn)生光OFDM系統(tǒng)發(fā)射端OFDM信號的實施方案進(jìn)行研究,分析其模型結(jié)構(gòu),充分體現(xiàn)了FPGA開發(fā)板在光OFDM系統(tǒng)中的優(yōu)勢。(2)對光OFDM系統(tǒng)的峰均比展開研究,基于PAPR的基本理論,分析了PAPR產(chǎn)生原因及對光纖傳輸系統(tǒng)的影響。針對目前國內(nèi)外抑制PAPR的算法進(jìn)行分析對比,重點分析了PTS算法和壓擴(kuò)算法在光OFDM系統(tǒng)中的應(yīng)用,引入了基于PTS與壓擴(kuò)技術(shù)級聯(lián)來降低PAPR,并設(shè)計降低PAPR實施方案。仿真驗證了所提算法能夠?qū)APR降低到8dB左右,與單獨采用這兩種方法相比效果明顯有所提升。(3)完成了在光OFDM系統(tǒng)中加入所提算法的仿真平臺搭建工作,通過仿真研究了該系統(tǒng)的功率平穩(wěn)性。在傳輸速率和傳輸距離分別為2.5Gbps和10km時,所提算法能夠減小光系統(tǒng)的峰均比,且接收端頻譜對比圖和誤碼率圖都有一定的改進(jìn)。為了能夠得到較好的降低PAPR效果,提出了基于改進(jìn)PTS和語言預(yù)處理μ律技術(shù)相結(jié)合的算法來降低光OFDM系統(tǒng)的PAPR,并仿真驗證了基于PTS和μ律技術(shù)級聯(lián)的方法能夠?qū)APR減小到6.2d B左右,效果顯著;將其引入到基于VPI軟件和MATLAB搭建的光OFDM系統(tǒng)仿真平臺,得出了所提算法在10Gbps傳輸速率下經(jīng)單模光纖傳輸10km后,加入算法的系統(tǒng)誤碼率有很大改善,且星座圖收斂性較好。(4)在FPGA硬件上,設(shè)計了產(chǎn)生光OFDM系統(tǒng)發(fā)射端OFDM信號的基本方案,編寫了產(chǎn)生偽隨機(jī)M序列模塊,4QAM和512點IFFT變換調(diào)制模塊。在此基礎(chǔ)上驗證了降低PAPR算法的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：大連工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.11

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;BLOCK CODING SCHEME FOR REDUCING PAPR IN OFDM SYSTEMS WITH LARGE NUMBER OF SUBCARRIERS[J];Journal of Electronics;2004年06期

2 王俊,楊晨陽;PAPR/ENOB對通信系統(tǒng)性能影響的仿真方法[J];遙測遙控;2004年03期

3 ;PAPR Reduction in OFDM Systems with Large Number of Sub-Carriers by Carrier Interferometry Approaches[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2004年04期

4 王俊,孫進(jìn)平,楊晨陽;PAPR/ENOB對通信系統(tǒng)性能影響的仿真方法[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2005年01期

5 韓艷春;楊士中;;OFDM系統(tǒng)PAPR減小技術(shù)綜述[J];電視技術(shù);2006年01期

6 陳麗萍;張雪瓊;;降低OFDM系統(tǒng)PAPR的一種實用方法[J];阜陽師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年03期

7 張琛;付耀文;張爾揚(yáng);;一種降低OFDM信號PAPR的新方法[J];信號處理;2006年05期

8 陳麗萍;張雪瓊;;降低OFDM系統(tǒng)PAPR的一種實用方法[J];贛南師范學(xué)院學(xué)報;2006年06期

9 胡澤鑫;許柯;朱曉明;宋富新;;一種基于混沌序列降低OFDM系統(tǒng)PAPR方法的研究[J];通信技術(shù);2007年12期

10 江漢紅;周學(xué)軍;李慶;滿江濤;;OFDM通信PAPR性能改善的概率類算法研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版);2008年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;A new Method based on PTS for reducing PAPR in OFDM[A];2007北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會通信與信息技術(shù)會議論文集（下冊）[C];2008年

2 周靜如;許小東;戴旭初;;一種降低OFDM系統(tǒng)PAPR的改進(jìn)方法[A];2010年通信理論與信號處理學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

3 李引凡;;降低OFDM信號PAPR的技術(shù)分析[A];四川省通信學(xué)會2005年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

4 房宵杰;沙學(xué)軍;隋麗娟;;一種用于混合載波通信系統(tǒng)的PAPR抑制方法[A];2012全國無線及移動通信學(xué)術(shù)大會論文集（上）[C];2012年

5 陳琳;胡學(xué)龍;;基于選擇映射法降低PAPR技術(shù)的研究[A];第一屆中國高校通信類院系學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

6 張琛;付耀文;張爾揚(yáng);;基于PT成形的OFDM信號PAPR抑制方法[A];無線傳感器網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)——2006年通信理論與信號處理年會論文集[C];2006年

7 王立武;陳正榮;潘耀華;黃忠衛(wèi);;基于16QAM映射圖案降低OFDM信號PAPR的研究[A];2010通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十五屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2010年

8 任海根;朱江;徐先超;張潤峰;;寬帶OFDM通信系統(tǒng)中降低PAPR算法研究[A];中國通信學(xué)會第五屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

9 馬丹丹;唐向宏;董庭亮;栗昆昆;;基于聯(lián)合降低PAPR和干擾的小波包結(jié)構(gòu)優(yōu)選[A];浙江省電子學(xué)會2011學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

10 羅朗;呂明;;一種改進(jìn)的減小OFDM系統(tǒng)中PAPR方法[A];第九屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所 沈嘉;半路“殺出”的E3G[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊剛;OFDM通信系統(tǒng)中PAPR抑制技術(shù)的研究[D];西安電子科技大學(xué);2006年

2 胡登鵬;OFDM系統(tǒng)中的非數(shù)據(jù)輔助同步及PAPR抑制技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

3 張琛;多載波通信系統(tǒng)中的峰值平均功率比抑制技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

4 吳新春;OFDM系統(tǒng)中降低峰均比技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 馮卓明;OFDM信號的峰均比線性優(yōu)化技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

6 但黎琳;正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中的峰值抑制技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2010年

7 何振;基于FBMC的ROF系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京科技大學(xué);2015年

8 肖悅;正交頻分復(fù)用系統(tǒng)信號優(yōu)化設(shè)計技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2007年

9 胡蘇;OFDM系統(tǒng)中峰值抑制及交錯正交調(diào)制技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2010年

10 劉明珠;OFDM系統(tǒng)峰值功率控制及優(yōu)化算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李丹;基于智能算法的OFDM系統(tǒng)PAPR抑制技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

2 陳曉露;基于組合機(jī)制的PAPR抑制算法的研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

3 宋凡;基于分段替換和粒子群的PTS降低PAPR算法[D];長安大學(xué);2015年

4 郝喜國;正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中降低PAPR的算法研究[D];太原理工大學(xué);2016年

5 袁穎;短距離無線通信高效調(diào)制與解調(diào)技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2015年

6 張旭;下一代WLAN中關(guān)于PAPR的研究[D];西南交通大學(xué);2016年

7 劉楊歡;下一代無線局域網(wǎng)（WLAN）系統(tǒng)中峰均比抑制技術(shù)的研究[D];西南交通大學(xué);2016年

8 鄭宇;抑制OFDM系統(tǒng)的峰均功率比的研究[D];云南大學(xué);2016年

9 李春柳;GFDM系統(tǒng)帶外輻射及PAPR抑制技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

10 師楠;濾波器組多載波系統(tǒng)降低PAPR算法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號：1255924