【摘要】：偏移正交幅度調(diào)制濾波器組多載波調(diào)制(Filter bank Multicarrier/offset quadrature amplitude modulation,FBMC/OQAM)是一種基于良好時頻對稱特性濾波器調(diào)制的多載波技術(shù),其具有頻譜利用率高、符號間干擾及子載波間干擾小的特點。但FBMC相鄰子載波間的正交性僅發(fā)生在實數(shù)域,系統(tǒng)存在固有虛部干擾(IMI)。IMI疊加相位噪聲和頻偏產(chǎn)生新的串擾,使原本基于正交頻分復用的算法難以應(yīng)用,故探索新的方法解決IMI、實現(xiàn)相位損傷和頻偏補償是FBMC/OQAM系統(tǒng)的主要問題。本論文探討了FBMC/OQAM出現(xiàn)IMI的原因,分析了相位噪聲和頻偏的機理,搭建了CO-FBMC/OQAM仿真系統(tǒng)進行相位噪聲和頻偏補償?shù)难芯俊Ｕ撐难芯苛嘶诳柭鼮V波(Kalman filter,KF)的相位噪聲估計算法,KF可對相位噪聲進行擬合,在分析基于盲估計算法的拓展卡爾曼算法(blind extend Kalman filter,B-EKF)對相位噪聲估計算法缺點的基礎(chǔ)上,提出了基于導頻的EKF(pilot extend Kalman filter,P-EKF)算法,通過對導頻的設(shè)計,使導頻不受到IMI影響,從而確保導頻符號記錄相位噪聲的準確性。結(jié)果表明在同樣的OSNR下,P-EKF可補償?shù)臍w一化線寬為1.344×10~(-2),而B-EKF為4.48×10 ~(3-),M-BPS為2.24×10~(-3)。同時其對殘余頻偏的容忍度分別為±3500kHz,±1500kHz,±300kHz。所提算法有效提高了系統(tǒng)的性能。對基于偽導頻的相位噪聲與頻偏聯(lián)合估計方法進行了研究。針對現(xiàn)有的SC算法受高斯噪聲影響過大的問題,探索了新的頻偏估計方法,利用導頻在頻域進行頻偏估計,使該方法不受高斯噪聲影響,并且利用偽導頻進行相位噪聲的處理,降低了計算復雜度,提升了頻譜效率。研究結(jié)果表明,本方法在歸一化線寬為1.28×10~(3-)的情況下,所需的OSNR為17dB,且當系統(tǒng)的傳輸速率為20 Gbaud時可容忍的頻偏為±10GHz。所提算法可以適用于低成本大線寬的激光器,可以促進相干系統(tǒng)的低成本化。本論文的研究成果對于下一代高速大容量長距離光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義和理論價值。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.1
【圖文】：

作為多載波調(diào)制方案之一，CO-FBMC/OQAM 系統(tǒng)具有較長的符號周期，故容易受到相位噪聲的影響。這種噪聲主要來源于發(fā)射端和接收端非理想激光器的線寬影響及光纖鏈路中的非線性克爾效應(yīng)。對 CO-FBMC/OQAM 系統(tǒng)，相位噪聲會引起系統(tǒng)性能的惡化，對相位噪聲的估計方法主要有盲相位噪聲估計和基于導頻的相位噪聲估計。研究新的方法以應(yīng)用于 FBMC/OQAM 系統(tǒng)中進行相位噪聲補償，是近年來的研究熱點。2.1 FBMC/OQAM 基本原理FBMC/OQAM 是多載波調(diào)制技術(shù) (Multi Carrier Modulation, MCM) 的一種。FBMC/OQAM 系統(tǒng)的原理就是將原始信道分為若干子信道，又稱子載波，再利用時頻特性較好的成型濾波器組經(jīng)過時域、頻域的偏移來保持子載波之間的正交關(guān)系，然后將高速的串行數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子信號流，將其調(diào)制到不同的子載波上去。該系統(tǒng)的原理框圖如圖號 2-1：

華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文該系統(tǒng)只能檢測信號的強度信息，一切包含相位信息的調(diào)制方式都不能使用，故其僅僅可以采用 ASK 格式，在很大程度上降低了系統(tǒng)的傳輸速度，已經(jīng)不能滿足光通信系統(tǒng)信息量傳輸速率的要求。最近隨著數(shù)字相干接收機的發(fā)展，使我們可以將多種頻譜效率更高的調(diào)制格式（PSK 和 QAM）應(yīng)用到通信系統(tǒng)中。

實現(xiàn)諸如定時恢復、信號恢復、極化和 PMD 跟蹤、色到我們所需要的數(shù)據(jù)。MC/OQAM 系統(tǒng)中的相干檢測的 CO-FBMC/OQAM 系統(tǒng)是將 FBMC/OQAM 與相干了 FBMC/OQAM 系統(tǒng)優(yōu)點與相干光通信系統(tǒng)優(yōu)點的產(chǎn)離、大容量的光通信系統(tǒng)中具備強大發(fā)展空間的產(chǎn)M 是在發(fā)送端進行 IQ 調(diào)制，將 FBMC/OQAM 信號的 I 路與 Q 路進行信號的傳輸，然后在接收端，采用相AM 信號的光通信系統(tǒng)。而且在實驗仿真系統(tǒng)平臺搭atlab 進行數(shù)字信號處理算法的仿真，故其具有結(jié)構(gòu)簡通信系統(tǒng)中，重點是相干探測的實現(xiàn)，故以下我們重 是 CO-FBMC/OQAM 系統(tǒng)中的相干光接收機結(jié)構(gòu)框圖

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