小波包变换在相干光的正交频分复用中的应用及研究

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1、．中图分类号ＩＷ巧１１论文编号ｌ〇（）ｗ）１６化８３学科分类号５１０．別１２０密级＊涛球乂净ＴＩＡＮＪＮＴＹＨＮＯＹ、ＩＮＵＩＶＥＲＳＩＯＦＴＥＣＬＯＧ／．‘Ｉ？．和．硕七学位论支小波包变换在相干光的正交频分复用中的应用及研究民ｅｓｅａｒｃｈｏｎＧｏｈｅｒｅ打ｔＯｔｉｃａｌｐ一ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｕｅｎｃＤｉｖｉｓｉｏｎｑｙｉＭｉｌｌ言ｉｌｅｘｉｎＳｓ化ｍｎ—＝—ｐｇｙ媒媒４ｏ气巧祖ｆｏｒｍ＇＊＇？－．：ＢＦ

2、＾ｗｎ信息与通信工程斷Ｉ，信息与通信工程ｆｃ喊ｇＨｉｉ郭尊乳■？ｉ＾＾翊ＪＭ童峰峻教授天津理工大学研究生院二０…六年Ｈ月分类号：中图分类号TN929.11学科分类号510.5020密级：天津理工大学研究生学位论文小波包变换在相干光的正交频分复用中的应用及研究（申请硕士学位）学科专业：信息与通信工程研究方向：光纤通信器件与技术作者姓名：郭尊礼指导教师：童峥嵘2016年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeRes

3、earchonCoherentOpticalOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingSystemBasedonWaveletPacketTransformByGuoZunliSupervisorTongZhengrongMarch2016巧准Ｉ牲采巧本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得义津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的

4、同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学侄冷丈作者签名；手以签拿日期；化年＾月是日学佐冷文化权使巧援权韦本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权义津理工大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复本和电子文件。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学么冷丈作老签名；导师答名；签拿口期；；年３月Ｓ口签拿口期：＾日７／

5、６年＞月３５摘要作为一种新型多载波调制技术，光正交频分复用（OOFDM）以其独特的优势成为近年来光通信领域的研究热点之一，尤其是相干光正交频分复用（CO-OFDM）系统，在频谱效率、接收机灵敏度、及抗色散性上体现的优越性，使其成为未来实现大容量、高速率、长距离光纤通信的重要解决方案。峰值平均功率比（PAPR）较高是OOFDM系统的主要缺点之一，高PAPR不仅会增加系统复杂度、提高系统成本，还会影响光纤的非线性。因此，如何有效降低OOFDM系统的PAPR是其走向实用化的关键。本文的研究重点是提出了用小波包变换算法取代传统快速傅里叶变换

6、的新型相干光正交频分复用系统。通过光路系统中的分析研究小波包变换算法对高峰值平均功率比抑制特性以及系统传输性能。针对基于小波包变换算法的CO-OFDM系统与高峰值平均功率比抑制算法相结合，从单一算法以及级联算法的角度来对算法与系统的兼容性，抑制高峰值平均功率比特性以及引入抑制算法后对系统的负面影响三方面进行分析比较。主要内容如下：1.介绍了CO-OFDM系统的研究背景、发展现状、及其存在的主要问题，详细阐述了CO-OFDM系统的基本原理及其关键技术。然后重点讨论了PAPR过高的原因和其对系统性能造成的影响。此外，利用matlab和o

7、ptisystem软件搭建了CO-OFDM的系统。2.将小波包变换算法取代传统快速傅里叶变换用于CO-OFDM系统，从系统传输性能的提高和抑制高PAPR两方面分析了小波包变换（WPT）的优势。利用互补累积分布函数（CCDF）曲线和光域信号功率图，对比了不同类型的小波基函数的PAPR抑制性，对系统误码率性能的影响以及对其频谱利用率。此外，本文将结构复杂度更低的小波提升算法取代Mallat算法应用到相干光正交频分复用系统系统中，分析其在该系统下抑制峰均比以及降低误码率性能与应用Mallat算法的性能比较。3.针对相干光正交频分复用系统中

8、出现的高峰值平均功率比问题，提出采用小波包变换（WPT）算法的新型相干光正交频分复用系统，本文将该系统与高峰值平均功率比抑制算法相结合。从单一算法以及级联算法的角度来对系统的性能进行仿真分析。实验得出，小波包变换无论从单一算法还是级联