co-ofdm系统的相位噪声补偿算法研究

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1、分类号：ＴＮ９Ｉ３．７单位代码：１０１８３：２０１３５２４０３５研究生学号密级；公开參古林大学硕女学位论文专业樂ｔｔ（）ＣＯ－ＯＦＤＭ系统的相位噪声补偿算法研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｈａｓｅＮｏｉｓｅＣｏｍｅｎｓａｔｉｏｎＡｌｏｒｉｔｈｍｉｎＣｏｈｅｒｅｎｔｐｇＯｔｉｃａＯＦＤＭＳｔｐｌｙｓｅｍｓ作者姓名：赵博类别：ｔ：工程硕领域（方向）：电子与通信工程指导教师：李莉副教授培养单位；通信工程学院２０１６年６月———————————————————————

2、——CO-OFDM系统的相位噪声补偿算法研究—————————————————————————ResearchonPhaseNoiseCompensationAlgorithminCoherentOpticalOFDMSystems作者姓名：赵博领域（方向）：电子与通信工程指导教师：李莉副教授类别：工程硕士答辩日期：2016年6月5日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使

3、用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕生学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：－满ｌ＾》日期；ｉ年ｉ月Ｃ日摘要CO-OFDM系统的相位噪声补偿算法研究相干光正交频分复用（CO-OFDM）技术将OFDM技术和相干光通

4、信系统相结合，不仅具备了相干光通信技术容量大、传输距离长等特点，还拥有了OFDM技术抗色散能力强、频谱效率高等优势，是未来光通信的发展方向之一，受到了社会各界的关注。CO-OFDM系统中激光器线宽的非理想性使得收发两端激光器的光载波无法做到严格相干，导致接收信号中存在相位噪声。相位噪声不仅会导致接收信号出现公共相位误差（CPE,CommonPhaseError），造成信号星座点的旋转；还会破坏信号载波间的正交性，产生载波间干扰（ICI,InterCarrierInterference），恶化系统的性能。本文以CO-OFDM系统中存在的相位

5、噪声为研究内容，针对相位噪声对接收信号的影响以及现有算法存在的问题，分别提出了相应的改进算法，并通过Matlab和Optisystem联合搭建仿真平台，对算法进行了仿真验证。本文首先针对导频法和相位噪声分析补偿（APNC,AnalysisofPhaseNoiseCompensation）方法，需要插入导频，增加了系统的开销这一问题，提出了低开销相位噪声补偿（ROPC,PhaseNoiseCompensationwithReducedOverhead）方法。方法以最小二乘（LS,LeastSquare）算法为基础，对其得到的信道传递函数进行

6、加窗处理，滤除信号长度外的噪声，得到较为精准的信道传递函数来对信道进行估计。之后再通过类导频法，利用导频和传输数据之间的关系对信号进行相位噪声的补偿，减少所需使用的导频数量，在保证系统可靠性的前提下提升系统的有3-效性。系统的仿真结果表明，在ROPC方法和APNC方法的误码率均约为10时，ROPC方法所需的导频数量约为APNC方法的12，减少了系统所需开销。线宽-4为0.1MHz且两种方法均采用4个导频，在误码率约为10时，相比于APNC方法，ROPC方法所需的信噪比降低了2dB，提高了系统的可靠性。相位噪声还会导致载波间的干扰，造成星座

7、点的云状发散，增加系统的误码率，降低了系统的可靠性。本文针对ROPC方法对ICI抑制作用不强的问题，提出改进的ROPC方法。改进的ROPC方法利用循环前缀中未受到符号间干扰的部分子载波和与其携带相同信息的数据子载波进行加权平均，实现载波间干扰的抑制。改进方法在ROPC方法的基础上进一步降低了系统的误码率，提升了系统的可靠性。与此同时，改进方法利用了循环前缀中的有效子载波，并没有在传输信号中加入额外的开销，保留了ROPC方法有效性较高这一优点，且方法的4-复杂度并没有太大的增加。仿真结果表明，在误码率为10时，与ROPC方法相比，改进方法所

8、需信噪比降低了约为1dB。I关键词：相干光正交频分复用，公共相位误差，载波间干扰，低开销相位噪声补偿IIAbstractResearchonPhaseNoiseCompensationAlgo