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面对如今高速和长距离的传输要求,相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统提供了一系列的解决方案。CO-OFDM的保护间隔(CP)可抑制光纤色散效应引起的OFDM符号间干扰(ISI),但CP开销的增大会降低CO-OFDM频谱利用率。通过在接收端插入一种重叠频域均衡(OFDE)算法来补偿色散,可以减小保护间隔、提高频谱利用率,这种方案称为减小保护间隔OFDM(RGI-OFDM),但这种重叠频域均衡(OFDE)算法的复杂度很大。本文提出一种能有效平衡CO-OFDM频谱利用率和RGI-OFDM系统复杂度间关系的新型方案,它是基于多相滤波器组的多子带复用OFDM(SBD-OFDM)系统。该系统利用多相滤波器组将接收信号划分成多个平行的子带信号,使得每个子带信号具有速率低且频谱相对平坦的特性,因此SBD-OFDM不需要额外的色散补偿模块,从而既能降低CP开销,又可以节省不必要的系统复杂度。本文研究的主要研究成果为以下两个方面:一方面,基于多相滤波器组的多子带复用系统设计。该系统主要由三个部分组成,子带划分、多子带信号处理和多子带信号合成接收。依据多相滤波器组的特性,将输入信号划分成M个相等带宽的子带,然后对M个子带信号进行简要的处理,得到M个平行的频域子带信号,经过合成后回复到传统CO-OFDM所能接收的阶段。整个方案的设计要点包括滤波器组的选择、子带数目M的判定、子带信号FFT窗口的同步方法等等。另一方面,多子带复用系统的实验验证。设计完成后,搭建实验来验证该系统的性能。首先,搭建一个传统相干光正交频分复用系统,减小发送端CP,得到系统性能劣化的传输结果。分别将重叠频域均衡算法(OFDE)和多子带复用应用到该系统的接收端,测试和对比CO-OFDM、RGI-OFDM和SBD-OFDM三个系统的传输性能和系统复杂度。由实验证明,本文提出的基于多相滤波器组的SBD-OFDM是一个高效的传输方案,只需要很低的系统复杂度就能实现同样良好的传输性能。