CO-OFDM系統(tǒng)同步技術(shù)研究.pdf

1、隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、寬帶視頻及多媒體等業(yè)務(wù)的發(fā)展，人們對數(shù)據(jù)流量和通信帶寬的需求不斷增長。研究表明，相干光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)是未來大容量、超高速、長距離光傳輸系統(tǒng)的強(qiáng)有力競爭方案之一。相干光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)有著較高的頻譜效率、較強(qiáng)的抗光纖色散和偏振模色散的能力，結(jié)合相干檢測技術(shù)提高了接收靈敏度，對于高階調(diào)制格式和信道均衡的實現(xiàn)也更加靈活簡單。然而，OFDM信號在接收端需要進(jìn)行同步，包括符號同步和頻率同步，否則將導(dǎo)致接收端星座圖的旋

2、轉(zhuǎn)，碼間干擾和載波間干擾等，使系統(tǒng)的傳輸性能降低。
　　本論文研究了CO-OFDM通信系統(tǒng)，利用OptiSystem和Matlab軟件搭建CO-OFDM系統(tǒng)仿真平臺，在此平臺上，對現(xiàn)有的同步方法進(jìn)行研究。同時，提出基于CAZAC序列的同步算法改進(jìn)方案，并在仿真平臺上進(jìn)行驗證。本文的主要研究內(nèi)容及主要研究成果如下：
　　1.首先介紹了 CO-OFDM的發(fā)展背景及發(fā)展現(xiàn)狀，并結(jié)合目前的研究現(xiàn)狀，對CO-OFDM通信系統(tǒng)的優(yōu)劣勢進(jìn)

3、行介紹，然后介紹了CO-OFDM同步技術(shù)的進(jìn)展。
　　2.介紹了OFDM技術(shù)的基本原理、IFFT/FFT實現(xiàn)信號的調(diào)制解調(diào)、循環(huán)前綴，分析了OFDM信號的頻偏和相位敏感性。此外，還介紹了CO-OFDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和相干檢測的原理。
　　3.基于OptiSystem和Matlab軟件搭建CO-OFDM系統(tǒng)仿真平臺，介紹了CO-OFDM系統(tǒng)中的相位補(bǔ)償算法與信道估計算法。采用導(dǎo)頻輔助的相位補(bǔ)償算法，首先計算接收和發(fā)送的導(dǎo)頻子載波間

4、的相位差，然后對所有導(dǎo)頻子載波之間的相位差進(jìn)行平均就可以得到每個OFDM符號的激光器相位偏移，最后使用子載波的信道傳輸函數(shù)對隨機(jī)相位噪聲進(jìn)行估計。
　　4.分析符號定時偏差以及頻率偏移對OFDM系統(tǒng)性能的影響。對Schmidl算法和文獻(xiàn)中一種新型的FOE算法進(jìn)行詳細(xì)的描述。通過分析可以知道，Schmidl算法在同步時會出現(xiàn)一個峰值平臺，會出現(xiàn)定時偏差。然后，設(shè)計CAZAC序列構(gòu)成訓(xùn)練符號，具體是首先由L個相同的長度為N/L的CAZ

5、AC序列構(gòu)成一組數(shù)據(jù)序列，其中N表示子載波的數(shù)目，然后將序列的后半部分乘以PN序列加權(quán)。利用該訓(xùn)練符號前后兩部分的互相關(guān)，進(jìn)行定時估計；在50Gb/s的CO-OFDM系統(tǒng)中進(jìn)行仿真，仿真分析表明，與Schmidl算法相比新的算法可以得到準(zhǔn)確的定時估計值，同時在頻偏估計時具有較低的計算復(fù)雜度；本文給出的算法在OSNR為27dB時誤碼率達(dá)到10-3，與文獻(xiàn)中新型的FOE算法相比具有1dB的優(yōu)勢。
　　5.最后，對全文進(jìn)行總結(jié)并對下一步