相干光正交频分复用系统降低峰均功率比方法的研究

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1、单位代码11664分类号TN929．11学号1001001{}31密级西安邮电大学硕士研究生学位论文题(中、英文)目相干光正交频分复用系统降低峰均功率比方法的研究CoherentOpticalOFDMCommunicationSystemsPAPRReducedMethod作者姓名校红信指导教师姓名、职务巩稼民教授学科门类工学学科(专业)通信与信息系统提交论文日期二。一三年四月摘要IUlIIIIIILIIIIIIIIIILIIIIlUlIIIIILIIIIIY2427756将正交频分复用(OFDM)技术

2、和光通信技术相结合，构造出了高速率、大容量、低成本的光正交频分复用(0一OFDM)传输系统。根据光电检测方式的不同，0．OFDM可分为直接检测光正交频分复用(DDO．0FDM)和相干检测光正交频分复用(co．1)FDM)。CO—OFDM因为具有相干检测和OFDM技术的双重优势，得到了广泛的应用。虽然CO—OFDM系统有着频谱利用率高、能有效对抗色散等一系列优点，但C)FDM技术的固有缺点，如较高的峰均功率比(PAPR)依然存在等。高峰均功率比的信号经过光纤信道传输时，容易引起严重的非线性效应，影响传输性

3、能，高峰均功率比的问题已经成为限制CO．OFDM应用的主要瓶颈之一，因此研究如何降低CO—OFDM系统的PAFR具有重要意义。本文介绍了COoOFDM系统的基本原理和关键技术，分析了调制器和光纤在具有过高PAPR的信号传输时，引起非线性效应以及对系统传输性能产生的不良影响，指出了降低CO—OFDM系统PAPR的必要性。针对降低PAPR的问题，介绍了现有无线OFDM系统所用的三大类主要方法，即预失真畸变类方法、编码类方法和概率类扰码方法，具体分析了这三种方法的典型代表，即限幅法、互补格雷序列编码法以及选择

4、性映射法(SLM)。和部分传输序列法(PTS)的基本原理，并比较了它们的优缺点，结合CO．OFDM系统降低PAPR的需要，提出了将部分传输序列法应用在CO．OFDM系统中降低PAPR较为合理。提出了将实部和虚部独立进行PTS优化可以进一步降低PAPR，并针对计算复杂度高的特点，提出了将迭代算法和搜索Hadamard矩阵的算法应用在实部和虚部独立PTS优化计算过程中，形成两种改进的方法，即实部和虚部独立迭代优化的PTS方法和实部和虚部独立搜索Hadamard矩阵的PTS方法，通过理论分析和仿真验证了这两种

5、方法在改善FAPR性能方面和降低计算复杂度方面取得了较好的折中，同时，在仿真软件中验证了改进方法的有效性。关键字：光正交频分复用；峰均功率比：部分传输序列ABSTRACTABSTRACTFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM)technologyusedinopticalcommunicationcallconstructingahigll-speedandlargecapacityopticalorthogonalfrequencydivisionmultiplexing

6、(O·OFDM)transmissionsystem．CO—OFDMwhichhasthedualadvantagesofthecoherentdetectionandOFDMtechnology,hasbeenwidelyapplied．CO-OFDMsystemh弧aseriesofadvantagesofhighspectrumefficiencyandeffectiveagainstthedispersion，etc．，butbecauseofitsuseoftheOFDMtechnology,

7、theinherentdrawbacksoftheOFDMtechnology,ahighpeaktoaveragepowerratio(PAPR)stillexists，andwhenthosesignalthroughtheopticalchanneltransport，itCaneasilycauseseriousnonlineareffect,affectthetransmissionperformance．Hi．ghpeaktoaveragepowerratiohasbecomeoneofth

8、emajorbottlenecksforCO-OFDMtechnologyapplications，SOmakeastudyofhowtoreducetheCO-OFDMsystemPAPRhasimportantsignificance．ThispaperfocusesonresearchofPAPRdecreasingschemesforCO-OFDMsystem．Firstly,introducethebasicprinciplean