论文部分内容阅读
正交频分复用技术(OFDM)作为一种多载波的调制技术,由于其具有较高的频率利用率、良好的抗多径能力以及调制和解调可以通过快速傅里叶逆变换(IFFT)和快速傅里叶变换(FFT)实现等优点被广泛应用于现代通信系统中。目前,光OFDM系统通过将OFDM技术和光通信技术相结合,具有良好的抗色散能力。特别是相干检测的光OFDM(CO-OFDM)系统以其大容量、高速率、长距离的传输特性成为通信领域研究的热点。然而,由于CO-OFDM系统收发两端的采样时钟频率不可能完全同步,这样导致系统的子载波正交性被破坏从而引起子载波间干扰(ICI)以及子载波的相位旋转的问题,严重影响系统的传输性能。本论文针对CO-OFDM系统中采样时钟频率不同步的问题开展研究,主要研究成果如下:1、理论分析采样时钟频率偏差对CO-OFDM系统的影响,采用无线通信中基于导频辅助的方法对CO-OFDM系统中的采样时钟频率偏差进行估计和补偿,并对该方法在搭建的相干检测的光OFDM系统仿真平台中进行仿真验证。采样时钟频率偏差会引起子载波间正交性被破坏,因此产生ICI以及子载波相位旋转。由于前者的影响较小,本文主要考虑采用导频辅助的方法来补偿和消除子载波相位旋转。通过理论分析,相位旋转和子载波索引成线性关系,因此,可以通过在收发两端插入已知的导频数据,在接收端FFT后将接收到的导频数据和发送的导频数据进行比较,得到导频子载波的相位旋转。然后,通过最小二乘法(LS)算法得到相位旋转因子。最后,在频域直接对所有子载波的相位旋转进行补偿。本文中采用的导频辅助方法只需要在接收端通过数字信号处理(DSP)处理就可以完成采样时钟的同步,并且采用该方法得到的光信噪比损耗不到1dB,可以有效的降低系统成本。仿真结果表明该方法即使在较大的采样时钟频率偏差的情况下也能有较好的补偿效果。2、由于导频插入位置不同,会直接影响上述方法对采样时钟频率偏差补偿的效果,本文首次对不同导频插入位置的影响进行理论分析,得到最优的导频插入位置,在搭建的相干检测的光OFDM系统仿真平台中进行仿真验证。通过对五种不同的导频插入位置进行分析和比较,仿真结果表明,在较小的采样时钟频率偏差的情况下,相比其他导频插入位置,导频平均插入的方式性能较优;随着采样时钟频率偏差的增大,导频平均插入的方式对采样时钟频率偏差补偿效果不理想,应尽量将导频插在低频位置。