co-ofdm系统中的相位噪声估计与补偿

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1、暨南大学硕士学位论文题名：CO-OFDM系统中的相位噪声估计与补偿PhaseestimationmethodforcoherentopticalOFDMsystem作者姓名：潘曼指导教师姓名：李朝晖及学位、职称：博士、教授学科、专业名称：光学工程论文提交日期：2016年4月20号论文答辩日期：2016年5月答辩委员会主席：论文评阅人：学位授予单位和日期：独创性声明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及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或

2、撰写过的研究成果，也不包含为获得暨南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日摘要在社会对通信容量的需求高速增长的今天，新技术的不断出现和发展是一种必然的趋势。经过几十年的发展，相干光通信成为了一种主流的光通信技术。正交频分复用技术（OFDM）也作为新一代复用技术被广泛研究。相干光正交频分复用技术（CO-OFDM）具有频谱效率高，能有效地对抗色散（CD）和偏振膜色散（PMD）等优点，是如今光通信

3、技术中的重要的研究部分。但是在CO-OFDM系统中，有两个缺点，就是峰值平均功率比（PeaktoAveragePowerRatio，PAPR）较高，对频率偏移以及相位噪声敏感。针对相位噪声估计和补偿，本实验小组此前提出过一种基于导频的盲估计（PBB）方法，这种方法结合了盲估计方法和基于导频的非盲估计方法的优点，通过在导频子载波中载入未知的单极性强度调制（AM）信号来进行相位噪声的估计。本文从相位噪声的估计和补偿技术的角度出发，在之前工作的基础上，提出了两种基于导频的盲估计方法的改进方法，混合极性的基于导频的相

4、位噪声盲估计（MPAM-PBB）方法和数据辅助的基于导频的相位噪声盲估计（DALF-PBB）方法，并搭建CO-OFDM系统进行了仿真，比较了这两种方法和PBB方法和原始的导频辅助（PA）非盲估计方法的性能，分析和论证了我们提出的两种方法的可行性和性能，本文主要的研究内容如下：（1）在混合极性的基于导频的相位噪声盲估计（MPAM-PBB）方法中，导频子载波上载入的信号一半是单极性的AM信号，一半是双极性的AM信号。其中双极性的AM信号的调制阶数比单极性信号更高，因此其子载波携带的数据容量也有提高。这种方法的主要

5、改进思路是，由于PBB方法中导频中载入的AM信号只是单极性的信号，另一极性的资源造成了浪费，所以在载入的信号中加入了双极性的信号，一是可以提升调制阶数，二是有效的降低了信号的直流分量从而进一步提高了系统频谱效率。在搭建的仿真系统中的仿真结果表示，这种方法在提高系统频谱效率的同时也保证了系统的误码率（BER）性能。（2）在数据辅助的基于导频的相位噪声盲估计（DALF-PBB）方法中，提出了利用数据来辅助相位噪声估计的想法，从而对导频子载波的需求只是上述MPAM-PBB方法中的载入单极性AM信号的那一半，不再需要

6、另一半的双极性AM信号的导频子载波。这种方法的主要改进思路是利用数据来辅助相位噪声的估计，从而使用数量更少的导频子载波，而且借助数据的辅助，使系统性能更进一步的提升。在搭建的仿真系统中的仿真结果表示，这种方法在提高系I统频谱效率的同时也进一步提升系统的BER性能，在系统的BER值都为1E-3时，DALF-PBB方法中系统所需要的光信噪比（OSNR）比传统的PA方法要少0.4dB。关键字：CO-OFDM，相位噪声，盲估计IIAbstractNowadays，withtherequirementoftheincr

7、easingdemandforcommunicationcapacity,itisaninevitabletrendthatthenewtechnologieswillcontinuetoemergeanddevelop.Afterdecadesofdevelopment,thecoherentopticalcommunicationhasbecomeamainstreamofopticalcommunicationtechnology.AndOrthogonalFrequencyDivisionMultip

8、lexing(OFDM)hasbeenextensivelystudiedasanewgenerationmultiplexingtechnique.Coherentopticalorthogonalfrequencydivisionmultiplexing(CO-OFDM)technologyisnowanimportantpartofthestudyofopticalcommunicationt