偏振復(fù)用相干光OFDM系統(tǒng)信道估計技術(shù)研究.pdf

1、目前100 Gb/s速率的光.通.信系.統(tǒng).已經(jīng)投入市場使用,當(dāng)前研究重點放到了100 Gb/s以上的光通信系統(tǒng)。高速光通信系統(tǒng)中應(yīng)用了偏振復(fù)用技術(shù),使用偏振復(fù)用技術(shù)大大降低了系統(tǒng)對于色度色散( Chromatic Dispersion, CD)、偏振模色散(Polarization Mode Dispersion,PMD)這一系列劣化損傷的容忍度,信道估計和解偏振復(fù)用越來越難以實現(xiàn)。隨著數(shù)字電路芯片制作工藝水平的提升,模數(shù)轉(zhuǎn)換器(An

2、alog to Digital Converter,ADC)所需達(dá)到的采樣速率與光傳輸速率相匹配的要求逐步成為現(xiàn)實。利用相干光正交頻分復(fù)用( Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,CO-OFDM)不僅能增大接收機(jī)靈敏度,而且能夠輔助數(shù)字信號處理(Digital Signal Processing,DSP)來抵抗光信道中的劣化,比如CD和PMD。
　　

3、在采用 PDM-CO-OFDM技術(shù)的通信系統(tǒng)中的大部分 DSP技術(shù)中,信道估計技術(shù)是其中非常重要的一門技術(shù),是解偏振復(fù)用的首要任務(wù)。最小二乘(LS, Least Square)信道估計算法,是當(dāng)前廣泛使用的信道估計算法,其算法復(fù)雜度低,但抗噪聲能力差,為了提高其精確度必須進(jìn)行改進(jìn)。現(xiàn)有的信道沖擊響應(yīng)(Channel Impluse Response,CIR)算法可以降低噪聲對LS算法的破壞,但是仍然存在一些缺陷。
　　本文研究了偏

4、振復(fù)用相干光正交頻分復(fù)用(Polarization Division Multiplexing Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,PDM-CO-OFDM)傳輸系統(tǒng)。對信號和信道模型進(jìn)行了分析,利用VPI Transmission MakerTM軟件搭建了200 Gb/s速率的PDM-CO-OFDM光傳輸仿真平臺。該傳輸平臺可光纖信道的劣化進(jìn)行仿真,例如

5、CD、PMD、激光器線寬、ASE噪聲等效應(yīng)。利用VPI Transmission MakerTM以及 MATLAB搭建了 DSP算法仿真平臺,在此平臺上對現(xiàn)有的PDM-CO-OFDM光通信系統(tǒng)的信道估計算法進(jìn)行了分析,并針對其局限性,提出了基于 DFT算法的改進(jìn)方案;此外,在 PDM-CO-OFDM系統(tǒng)中引入了在圖像處理領(lǐng)域很常用的離散余弦變換(Discrete Cosine Transform,DCT)并對DCT算法進(jìn)行了改進(jìn),在VP