相干光正交频分系统CO-OFDM的原理及仿真分析

光纤通信具有其它通信方式无可比拟的优点,因而倍受青睐,不断获得发展。相干光正交频分复用系统(CO-OFDM)融合了正交频分复用技术(OFDM)和相干检测的双重优势。对于高速的光纤传输中存在的色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)有很好的抑制作用,具有很高的频谱利用率。本文首先介绍了CO-OFDM的原理,利用仿真软件Optisystem建立了仿真模型,得到了系统的星座图和误码率曲线,并与传统QAM调制进行了比较。CO-OFDM将会在未来高速率、大容量和长距离传输系统中有广阔应用前景。     

一种联合正交带复用与限幅方法的CO-OFDM 峰均比降低策略

为了降低相干光正交频分复用(coherent optical orthogonal frequeng division multiplexing,CO-OFDM)系统的高峰均值比(peak to averqge vatio,PAPR),提出一种正交带复用(orthogonal band multiplexing,OBM...     

一个在剪波OFDM系统中估计剪波比CR的新算法(英文)

为了在被剪波的正交频分复用系统中补偿幅度衰减和缓解剪波噪声,提高系统的误比特性能,提出了一个新的剪波比估计算法.考虑正交频分复用系统中的导频子载波一般是低阶相移键控调制符号,因此这些导频子载波的解调不受幅度衰减影响但是它的误比特率却是剪波比参数的函数.通过推导导频子载波误比特率的闭合表达式,并使用该关系和解一个关于剪波比的方程给出了估计的剪波比.两种评估方法被引入以对估计准确性进行评估.两种评估仿真结果表明,在多径静态衰落信道环境下,即使信噪比很低,提出的算法也优于当前现有的算法.     

CO-OFDM系统中的相位噪声补偿算法

为了提高相干光正交频分复用（coherent optical orthogonal frequency division multiplexing,CO-OFDM）系统的性能,针对系统中产生的相位噪声,例如公共相位误差（common phase error,CPE）噪声与子载波间干扰（inter-carrier interference,ICI）,提出了一种新的CO-OFDM系统中相位噪声补偿算法,该算法是基于循环前缀（cyclic prefix,CP）插值算法与容积卡尔曼滤波（cubature Kalman filter,CKF）结合的相位噪声补偿算法。在第一阶利用CP进行线性插值,消除了公共相位误差（common phase error,CPE）噪声,对一阶补偿后的信号进行预判决,通过划分次符号,消除了部分载波间干扰（inter-carrier interference,ICI）,利用CKF对信号残余的相位噪声进行处理,经过两阶补偿,有效地抑制相位噪声。仿真结果表明,所提出的算法能有效降低相位噪声对系统的影响,在线宽较大时能改善CO-OFDM系统对激光器线宽的容忍度,降低错误平层,有效提高系统的性能。     

CO-OFDM中基于线性插值的子载波间串扰盲抑制算法

本文提出一种高性能的基于线性插值的子载波间串扰盲抑制算法（LI-BL-ICI）。算法首先盲估计出次符号间相噪差值,而后进行线性插值拟合以获得更加精确的相噪估计,并将插值获得的相噪用于载波相位补偿,从而实现对子载波间串扰（ICI）的盲抑制,最后利用少量导频对残余的共同相位噪声进行估计和补偿。我们推导了算法的数学模型,通过蒙特卡洛仿真分别分析了算法在背靠背和320 km光纤传输后系统的性能,并与传统的共同相位噪声抑制算法（CPEC）和改进前的盲估计算法（BL-ICI）进行了横行对比。数值仿真结果表明,基于线性插值的算法能有效地抑制光相位噪声,其光源线宽的容忍度相比BL-ICI得到进一步的提升。此外,相比于BL-ICI,改进后的算法允许将次符号切割成任意块数,且在获取观测矩阵的过程中无需任何的角度相关运算。研究结果表明,算法存在一个适中的次符号切割块数,使得算法既能兼顾复杂度又能保证一定的系统性能。该算法对于相干光正交频分复用（CO-OFDM）技术在采用廉价光源和采用高阶调制格式的光接入/光城域网中的应用具有重要的意义。     

改进PTS技术和改进阈值限幅法结合的PAPR降低方法

针对阈值限幅法误码率极大和部分传输序列(PTS)技术复杂度高的问题,提出一种改进的基于阈值限幅和PTS技术的正交小波包复用(OWPM)系统高峰均功率比(PAPR)降低方法.仿真结果表明:改进后的算法性能得到提升,且经阈值限幅法和PTS技术联合处理后,能够在尽量不影响原系统误码率性能的前提下,更好地降低系统PAPR值,同时也降低了系统计算复杂度.     

类p-双调和方程Dirichlet问题无穷多解的存在性

讨论了${\bf R}^N$中有界光滑区域上的一类类$p-$双调和方程的无穷多解问题, 其中$2pN$, 非线性项不必具有奇对称性. 利用Ricceri的一个变分原理, 得到了无穷多解的存在性, 进而证明了当非线性项在零点(无穷远点)振荡时, 无穷多解按范数趋于零(趋于无穷)     

面向载波聚合的FBMC系统PAPR抑制算法研究

针对面向载波聚合的滤波器组多载波(FBMC)调制系统PAPR过高问题,提出一种适用于面向载波聚合的FBMC系统降低PAPR的有效方法。基于预留子载波思想,利用分量载波间的保护间隔充当预留子载波成分,结合时域信号剪切的实现方法,降低信号峰均功率比。同时为克服FBMC系统符号重叠特性的影响,利用后向迭代的实现思想,避免符号重叠引发的峰值再生而引发峰均比回升的问题。仿真结果表明算法可以在不影响系统传输性能的情况下有效降低系统的峰均功率比。     

An Anti-Interference Chaotic Scheme for Cognitive Radio

Chaotic sequence has been applied in Cognitive Radio(CR) to exert the enormous potential spectral utilization and enhance the transmission security. However, since there is not strict orthogonality between chaotic signals, intra-signal interference(ISI) will be introduced into the demodulation. Here, an anti-interference orthogonal-frequency-division-multiplexing(OFDM) chaotic modulation named Walsh-sequence chaotic CR(WS-CCR) is proposed for cognitive radio. By constructing the strictly orthogonal chaotic signal based on Walsh sequence, the ISI component, which is produced by frequency offset in previous CR, can be eliminated during the demodulation. Moreover, the chaotic sequence can also be applied to scramble subcarriers to relieve the interference caused by malicious attacks. Gaussian approximation method is adopted to obtain the exact performance analysis of WS-CCR over Additive White Gaussian Noise(AWGN) channel and Rayleigh multipath fading channel. Results show that, with subcarriers scrambling by chaotic sequence, anti-interference performance and transmitting security can be signi?cantly improved in WS-CCR. Importantly, due to the absence of ISI component, the bit-error ratio(BER) performance of WS-CCR is better than that of the previous CR system.     

CO-OFDM 系统中基于线性预处理的新相位噪声抑制算法

针对相干光正交频分复用（coherent optical orthogonal frequency division multiplexing,CO-OFDM）系统中相位噪声引起的载波间干扰（inter-carrier interference,ICI）问题,提出了一种基于线性预处理的新判决反馈相位噪声抑制算法。该新算法改进了线性预处理部分,利用循环前缀与OFDM符号固有的相关性,在时域进行简单的线性组合运算,充分利用了OFDM符号中冗余信息。仿真分析表明,在激光器线宽为200 kHz且误码率（bit error rate, BER）为10－4时,与判决反馈相位噪声抑制算法和一次迭代的判决反馈相位噪声抑制算法相比,该新算法BER曲线的信噪比（signal to noise ratio,SNR）分别改善了3 dB和1 dB,有效地降低由ICI引起的错误平层。     

MR64QAM/OFDM传输系统中的非线性分析

研究了固态功率放大器（ＳＳＰＡ）非线性失真对正交频分多路复用（ＯＦＤＭ）数字高清晰度电视（ＨＤＴＶ）传输系统性能的影响．采用预失真法改善ＳＳＰＡ的非线性失真,并将ＳＳＰＡ等效为一个软限幅器．计算了在加性噪音和软限幅影响下多分辨率调制（ＭＲ）６４ＱＡＭ（正交幅度调制）／ＯＦＤＭ的传输系统误比特性能．结果表明,０．１％的限幅概率对ＭＲ６４ＱＡＭ／ＯＦＤＭ传输系统所造成的信噪比损伤可忽略不计,产生的邻频道干扰为－４９．２ｄＢ;１％的限幅概率对ＭＲ６４ＱＡＭ／ＯＦＤＭ传输系统在最重要比特误比特率为１０－１０时所造成的信噪比损伤为１．９ｄＢ,产生的邻频道干扰为－３７ｄＢ．     

降低OFDM系统PAPR的改进方法与性能分析

针对编码后的OFDM信号的PAPR的降低问题,提出了一种利用改进的选择映射(SLM)方法处理的OFDM信号进行限幅处理的新方法来降低PAPR,即改进的畸变SLM算法.该算法把相位序列信息嵌入在编码后的OFDM数据块的检测符号上,从而避免了数据传输速率的损失,限幅的使用更加有效地降低了PAPR.通过对新方法的计算机仿真结果说明,这种方法可以在不增加系统误码性能的基础上,获得比普通的SLM技术更好的降低PAPR的性能.     

Simulation on Peak-to-Average Power Ratio for Orthogonal Frequency Division Multiplexing

Clipping is a simple and convenient PAPR （peak-to-average power ratio） reduction method for high speed OFDM （orthogonal frequency division multiplexing） communication system. In this paper, we propose a new PAPR reduction method for Wireless-MAN（metropolitan area network）-OFDM system based on IEEE 802.16, which is over-sampling clipping arithmetic. Simulation and performance of the over-samples clipping＇s PAPR reduction capability, BER effect is given. The simulation indicates that the PAPR of at least 99.9% OFDM symbol is below 6dB after 2 Nyquist rate clipping, and the performance of BER has 1dB SNR（signal noise ratio） loss. The results prove that this method has better capacity to reducing PAPR. So it can be well used in WMAN-OFDM system.     

一种基于预留子载波的 CA-FBMC 系统 PAPR 抑制算法

针对引入载波聚合的滤波器组多载波（carrier aggregation-filter bank multicarrier,CA-FBMC）调制系统峰均功率比（peak to average power ratio,PAPR）进一步升高的问题,基于预留子载波（tone reservation,TR）思想,提出一种适用于面向载波聚合的FBMC（filter bank multicarrier）系统降低PAPR的有效方法,利用分量载波间原有保护子载波充当预留子载波成分,结合时域信号剪切的处理方法,在不改变原有信号子载波有效输入数据的前提下,降低系统信号的PAPR。同时,由于重叠因子的存在,为克服系统符号重叠特性的影响,利用后向迭代的处理思想,对时域输出信号进行分组,针对每组信号分别进行迭代剪切处理,并将处理完成的信号进行后向叠加处理,从而避免符号重叠引发的峰值增生而导致PAPR回退的问题。仿真结果表明,该算法可在不影响系统基本传输性能的情况下有效降低系统的PAPR。     

A Novel Minimum Output Variance Estimator for Carrier Frequency Offset in OFDM Systems

In orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) systems, the carrier frequency offset (CFO) destroys the orthogonality among subcarriers which degrades system performance. Various CFO estimation methods have been developed to compensate for the CFO at the receiver. This paper describes a novel minimum output variance method for OFDM systems with CFO in additive white Gaussian noise channels. This method utilizes the phase and the amplitude of the received signal and reduces the mean square error of the CFO by about 3 dB compared with the original minimum output variance method.     

PAM-DMT单模光纤传输实现以及性能分析

PAM-DMT是一种新的适用于光强度调制系统的OFDM调制方式。本文利用MATLAB与Optisystem7.0构建仿真系统,实现了PAM-DMT在强度调制直接检测单模光纤系统的传输;给出了不同光发射功率下,误码率与传输距离的关系;分析了当子载波数变化时,PAM-DMT与ACO-OFDM的误码率性能对比。结果表明：当子载波数较小时,PAM-DMT的性能要优于ACO-OFDM;随着子载波数的增加,两者性能逐渐趋于一致;增加光发射功率能提高系统的最大传输距离,即当误码率为10-3,光发射功率分别取6dBm、7dBm以及8dBm,系统的最大传输距离分别可达到480km(6?0km)、560km(7?0km) 、640km(8?0km)。     

采用新型峰均比降低技术的OFDM功放线性化方案

针对OFDM信号的高峰均比问题,提出了一种将新型峰均比降低技术与数字预失真技术相结合的功率放大器线性化方案.其中,峰均比降低技术由传统的削峰技术、新型的削谷技术和闲置载波技术组成,信号的峰值和谷值同时被削去,峰均比得到最大程度的压缩.传统削峰技术用于降低信号的峰值;新型的削谷技术采用基于切线原理的矢量孔调整法,同时改变...     

使用PTS和限幅联合算法降低OFDM峰均比

提出了一种降低正交频分复用(OFDM)系统峰均比(PAPR)的联合算法:部分传输序列(PTS)和限幅(Clipping)算法.该联合算法先利用PTS算法对OFDM信号进行处理以降低PAPR,所得信号再利用限幅法进行处理,以进一步降低PAPR.只要2种方法对PAPR的降低程度选取得当,就可以在降低PAPR的情况下既减小运算量,又不产生过大的噪声干扰,数据仿真验证了所提方法的有效性.     

五次非线性效应对高斯脉冲和孤子啁啾演变影响的研究

从理论上推导出包含五次非线性系数的高斯脉冲和孤子的啁啾表达式.发现不论是高斯脉冲还是孤子,五次非线性效应对啁啾的影响与脉冲的初始啁啾、光纤的损耗系数、入射光场的峰值功率和脉冲传输距离等诸多因素有关.在其他参数给定的情况下,分别考虑了五次非线性效应对高斯脉冲和孤子啁啾的影响特性,并做了简单的比较.结果表明,高斯脉冲和孤子啁啾的演变特性极为相似.选择合适的五次非线性系数的光纤,并与其他参数相匹配,可以在高斯脉冲和孤子中心附近相当宽的区域内出现净啁啾等于零或近似等于零的现象.     

基于联合频分复用的水下多载波调制技术

目前水声通信的OFDM调制是一种高效率的多载波调制技术,但严格要求子载波正交,对频偏敏感.水声通信中主要采用多普勒补偿或增加子载波滤波器的方法解决多普勒频移的问题,实现复杂.本文从新的角度,即增大子载波间间隔角度研究减小子载波间干扰(ICI),提出一种联合频分复用(C-FDM)方法,将多个OFDM子载波模块联合形成一个C-FDM子载波模块,并将频率相同的子载波放在相邻位置.在C-FDM和OFDM符号长度相同情况下,C-FDM的子载波间隔更大,不需要增加复杂补偿算法,就能有效提高抗多普勒频移能力.仿真结果表明C-FDM技术在水声信道中有更优良的误码率性能.