rof中偏振模色散对ofdm信号传输性能的研究

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1、ROF中偏振模色散对OFDM信号传输性能的研究：本文通过介绍OFDM-ROF系统的工作原理并搭建其仿真平台。在此基础上研究分别采用64-QAM、16-QAM、QAM编码方式时，光纤的偏振模色散对OFDM信号的影响。通过分析误码率曲线，准确了解了偏振模色散对不同编码方式的影响程度。　　关键词：OFDMROF偏振模色散　　：TN919：A：1007-9416(2011)11-0059-01　　　　随着高速数据通信业务需求的不断增长，未来通信将逐渐走向高频化、宽带化。正交频分复用（OFDM）以其抗干扰能力强、频谱效率高、传输能量大等特点，被公认为4G的核心

2、技术。光载无线电（ROF）作为无线信号在光纤媒介中的传输技术也被认为4GX络的组X技术之一。因此，两者的结合成为近年来光通信研究的热点。　　OFDM-ROF系统由于其独特的优势，在光通信领域内得到了深入的研究。目前，不少研究内容都涉及到OFDM信号波形失真产生的原因以及对系统性能如何进行评估等方面。从本质上讲，ROF系统是一个典型的光信号传输系统，光纤信道中所具有的损耗、噪声以及各种线性效应都会对OFDM信号传输产生影响。通过研究发现，光纤本身的频率色散和偏振模色散特性是引起OFDM信号波形失真、系统性能下降的主要原因。同时由于光纤非线性的存在，通过

3、自相位调制、交叉相位调制和四波混频等效应的影响，OFDM信号子载波间的相位正交关系会遭到破坏，同时新的频率成分也会出现，这使得OFDM信号波形失真进一步加剧。本文着重研究了在采用不同编码方式时，OFDM-ROF系统中偏振模色散对OFDMA信号的影响程度。　　1、OFDM-ROF系统原理　　OFDM-ROF系统由OFDM基带传输系统结合ROF光纤系统所组成。其中，包括OFDM信号的产生与光调制发送、光纤信道与光信号接收，解调，OFDM信号恢复三部分。　　首先将输入的高速数据流经过串/并变换，变成N条并行的低速子数据流,每N条并行的数据构成一个OFDM符

4、号。然后每一路并行数据流经编码器进行编码（这样可以提高系统抗突发干扰能力），编码方式可以采用x-QAM（x=4，16,32,64,256等）。编码后数据流经过OFDM调制，然后加上循环前缀CP，采用一组正交载波对D/A转换后的复数序列进行I/Q调制。光源采用DFB半导体激光器耦合到光纤中；模拟强度调制器采用电吸收调制器；低通滤波器采用五阶Bessel低通滤波器；光纤信道模块采用标准单模光纤。　　在信号接收解调模块中，光信号被光电探测器接收转换为微波电信号，然后经过同步载波提取获得正交载波，并进行I/Q相干解调。采用低通滤波器去除解调信号中的高频成分，

5、进行采样量化后去除保护间隔，进行串并变换，随后进行OFDM解调获得一组二进制序列输出。　　2、系统仿真分析　　光波在普通光纤中传播时，其波矢量可以在给定波长处分解为两个相互正交的偏振模。由于光纤折射率沿长度方向存在着不同程度的随机分布，导致双折射效应。因此当光信号的两个偏振模沿着光纤进行传播时,各模的传播常数会出现差异成两个正交偏振模在传播时出现时间差，这个时间差称为偏振模色散时延。该时延会导致信号光脉冲的展宽,引起波形失真。这就是所谓的光纤偏振模色散影响问题。　　为了消除来自光纤色散的影响，对光纤信道采用标准单模光纤与色散补偿光纤相结合的方式进行色

6、散补偿。色散补偿光纤的长度为总长度的1/4。光纤信道的偏振模色散值取3ps/km。为了准确了解偏振模色散对不同编码方式的影响程度，分别采用64-QAM、16-QAM、QAM三种数据编码方式进行仿真。　　从以上仿真结果可以看出，对于同样的BER值，低阶的编解码对偏振模的敏感程度较低，因为此时信道间隔可以取得较大，而高阶的编解码则对偏振模的影响显得更为敏感。如QAM方式为51.6PS，而16-QAM为19.5PS，对于64-QAM则小于6.6PS。随着偏振模时延的增加，三种编码方式同样会出现BER值急剧增加的趋势。　　偏振模色散对OFDM-ROF系统性能

7、的影响还反映在信号星座点发生明显旋转这一点上。这与载波间的相位关系发生变化有关。如果旋转角度过大，会导致接受信号星座点落入其它象限中，引起信号判别失误。　　3、结语　　由于OFDM无线信号多载波、信道正交等特点，当信号通过光纤传播时，所受到的影响不同于普通强度调制光脉冲信号所经受的那样具有其特殊性质。通过系统仿真对不同参数的设定，可以在一个较大范围内对各种复杂的无线信号传输问题进行测定，这为开展新一代移动通信技术的研究打下了基础。