基于训练序列的co

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1、基于训练序列的CO第1章绪论1.1论文研究的背景与意义互联网+时代的到来、第四代移动业务的广泛开展、网络电视的普及、大数据与云计算的火热，都使网络信息流呈爆炸式增长，直接导致人们对信息传输速度和带宽的需求以惊人的速度增长。由此可见，超高速、超大容量传输无疑是传输网络的重要目标，而只有光纤通信系统能承载如此超高速、超大容量的信息。光纤通信将承担起现代通信基础建设主干网的重任。为满足人们不断的需求，光纤入户实验成功后，全世界都在开展光纤入户。与时俱进，为了全面推进光纤入户，国务院于2013年8月发布实施宽带中国战略[1]，提

2、出宽带网络加速升级改造。据工信部运行监测协调局发布的最新数据显示，截至2015年年底，我国光纤入户覆盖家庭已达到1.2亿户，并将全力打造光网城市。可见，光网络传输的时代已经到来。图1.1为20世纪90年代至今光通信系统的发展历程。光通信正向着超高速、超大容量、高频谱效率的目标不断前进。90年代，通过改善激光器输出波长的稳定性和光滤波技术，实现了系统单信道速率从/5.2sGbit到/10sGbit的提高，由于技术和器件水平的限制，此时采用的还是直接检测光通信系统。波分复用技术（ultiplexing，）[2-3]将多路数据

3、通过一根光纤进行传输，使总的通信传输速率提高十几近二十倍。2000年，波分复用度的提高使信道复用数可达到100，从而实现/1sTbit的通信速率。随后，采用频谱效率更高的调制格式（DPSK、DQPSK）使单信道通信速率提高4倍。为了进一步提高系统容量，采用更高级的调制格式（PM-QPSK、PM-8QAM、PM-32QAM、正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM））和相干检测技术是光通信的大势所趋[4]。较其他调制格式，OFDM技术表现出诸多优点[5]。主要有

4、：1）OFDM调制技术利用子载波间的正交性，各子载波间的频谱可以相互重叠，从而有效提高系统频谱利用率；2）OFDM子载波的并行传输，能提高数据的传输速率，还能有效的对抗频率选择性衰落，并在一定程度上消除了码间干扰（InterSymbolInterference，ISI）；3）IFFT和FFT技术的出现，降低了OFDM调制和解调的处理难度，从而降低系统的复杂度；4）OFDM系统具有较好的灵活性，可以通过分配子载波数目动态地分配信道资源。在无线通信领域中，已经充分展现OFDM技术的优势，因此得到广泛应用。.........1

5、.2国内外研究现状自CO-OFDM思想被提出以来，世界各地的学者不仅对其在理论上进行各个方面的研究，更是实现CO-OFDM信号在系统内以越来越高的速率进行传输。墨尔本大学和Monash大学是早期CO-OFDM技术研究的主力，并在光学机理上对CO-OFDM的研究取得了丰硕成果。2006年，墨尔本大学的Shieh[14]公开发表论文来讲述CO-OFDM系统的基本原理，同时指出CO-OFDM系统能有效对抗光纤中色散的影响。Shieh等人[15-16]继续研究，一年后发现CO-OFDM系统对偏振模色散（PolarizationM

6、odeDispersion，PMD）的影响有较好的抵抗能力，利用光纤上的多种偏振态来做传输通道构成偏振复用相干光正交频分复用系统（PMD-CO-OFDM），进一步提高了CO-OFDM系统的容量。Shieh等人成功实现了10Gb/s光信号在单模光纤中传输1000km。2008年，Shieh等人[17-18]发表了关于CO-OFDM系统原理与设计的相关理论，描述了一个2x2MIMO-OFDM的信道模型，并列出CO-OFDM系统设计的多种选择。同时指出通过接收端的数字信号处理技术可以降低自相位调制和Gordon-Mollena

7、uer相位噪声带来的干扰。同年，SanderL.Jansen等人[19]深入的研究了CO-OFDM技术应用于长距离的干线传输，实现了25.8Gb/s的信号在SSMF上传输4160km。2009年，QiYang等人[20]实现了一种基于FPGA的相干光OFDM实时接收机，在一个创纪录低的误码率下成功地接收了一个54Gb/s的多频带CO-OFDM信号。YanTang等人[21]通过实验模拟研究了107Gb/sCO-OFDM系统性能。2010年，ChenS等人[22]实现了110Gb/s多频带OFDM信号经过单模光纤传输600

8、km的实时接收，并分析了110Gb/sCO-OFDM信号的特性。..........第2章CO-OFDM系统原理及其关键技术CO-OFDM技术作为一种新的非常有吸引力的调制技术，引起人们广泛关注[43-45]。CO-OFDM系统的根本性优势在于接收机灵敏度高、频谱效率高和对偏振色散的鲁棒性，这正是由于它结合了相干光通