直接检测光FOFDM系统同步算法研究

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快速正交频分复用(Fast Orthogonal Frequency Division Multiplexing,FOFDM)系统以其高光谱利用率、系统搭建简单等诸多优势获得了光通信行业的广泛关注。直接检测光FOFDM(Direct Detection Optical Fast OFDM,DDO-FOFDM)系统结构简单易于实现,稳定而成本低,具有更广阔的应用领域。FOFDM系统是一个新的具有很大潜力的光通信系统,其采用基于实部的一维调制方式使其比传统的OFDM系统减少了子载波间的间隔,提高了带宽利用率。同时相比于OFDM系统,FOFDM系统减少了数字设计的复杂性以及硬件开销。任何通信系统都需要同步技术来获得准确的数据,对基于高速率传输的FOFDM系统更加显得尤为重要,FOFDM系统子载波的调制与解调采用离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT),如果出现定时偏差,将导致误码率的急剧上升,影响系统效率。目前,针对FOFDM系统的研究是一门新的课题,对于直接检测光DDO-FOFDM系统的同步研究尚处于空白阶段,本文将对其做了深入研究。取得的研究成果如下:1.研究并提出了传统的同步算法对光DDO-FOFDM系统的作用和影响。并对其实现做了数学上的分析和推导。针对该系统的同步问题,我们结合传统的光OFDM系统的同步问题作了对比分析,从定时偏差对接收功率、误码率的影响做了仿真对比分析。通过研究及仿真结果发现,用传统的同步算法,当FOFDM系统定时偏差点在超过[-4/24Ts,3/24Ts]波动时,误码率就超过了硬判决误码门限值。2.研究并提出了基于光DDO-FOFDM系统的两种精确的符号同步算法。建立了光DDO-FOFDM系统平台,基于原有的同步算法基础上,提出了两种实用于光DDO-FOFDM系统的精确符号同步算法。一种是通过仿真证明非常接近理论值,另一种实验加以了验证,结果表明该算法可以很好的提高系统的性能。
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