基于數(shù)字相干疊加的相干光OFDM系統(tǒng)研究.pdf

1、OFDM被人們熟知的優(yōu)勢(shì)包括很高的頻譜效率，信道色散效應(yīng)(CD，PMD)適應(yīng)性以及頻域操作的靈活性等等。然而，對(duì)光纖科爾非線性和激光器相位噪聲的敏感性是光OFDM系統(tǒng)的兩個(gè)固有缺陷。本次論文針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題就基于DSP的數(shù)字相干疊加的相干光OFDM系統(tǒng)（DCS-CO-OFDM）展開(kāi)研究，主要為長(zhǎng)距離骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)應(yīng)用提供技術(shù)參考。論文的主要內(nèi)容以及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1、介紹了光 OFDM的研究背景，重點(diǎn)闡述光 OFDM、長(zhǎng)距離光傳

2、輸中的非線性抑制、光纖系統(tǒng)的相位噪聲三個(gè)方面的研究進(jìn)展。第二章介紹了光OFDM的相關(guān)理論基礎(chǔ)和仿真平臺(tái)。解釋了光信噪比和非線性相移等基礎(chǔ)的評(píng)價(jià)參數(shù)，根據(jù)數(shù)學(xué)模型分析了非線性薛定諤方程的微擾理論以及非線性傳遞函數(shù)。
　　2、實(shí)現(xiàn)了一種基于相位共軛雙子波的OFDM系統(tǒng)（PCTW-OFDM）。不同于以往控制非線性傳輸函數(shù)η(ζ)分布的研究，PCTW利用對(duì)稱的色散分布，使得η(ζ)近似一個(gè)實(shí)數(shù)。這時(shí)候根據(jù)非線性薛定諤方程微擾理論，PCTW

3、的非線性失真有反相關(guān)性，相干疊加之后非線性得以消除。在3200km光纖的傳輸后驗(yàn)證了PCTW-OFDM在最佳入纖功率點(diǎn)相比傳統(tǒng)PDM-OFDM系統(tǒng)6dB的ESNR提升。
　　3、在色散波動(dòng)的情況下，驗(yàn)證了PCTW-OFDM相比單載波的PCTW明顯更大的電色散容忍度。而且OFDM子載波碼元周期越長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)的非線性方差消除就越理想。在難以把握長(zhǎng)距離光纖累積色散量的場(chǎng)景下，驗(yàn)證OFDM-PCTW在非線性消除方面更強(qiáng)的色散適應(yīng)性。做出與單載

4、波PCTW系統(tǒng)非線性方差減少受PMD影響的對(duì)比，驗(yàn)證了PCTW-OFDM對(duì)于PMD的魯棒性。
　　4、采用維納過(guò)程作為相位噪聲的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)PCTW-OFDM的ICI噪聲功率，定量分析DCS-OFDM系統(tǒng)的ICI功率消除比例，并且分析了四階ICI功率和激光器線寬與OFDM子載波的符號(hào)速率比值之間的關(guān)系。然后驗(yàn)證PCTW-OFDM系統(tǒng)的激光器線寬容忍度在FEC閾值附近相干疊加之后提高了一個(gè)量級(jí)。
　　5、根據(jù)ESNR和激光器