[發明專利]基于稀疏正交循環變換多路復用調制的相干光纖通信系統

在審

• 申請號: 201810526609.0
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108768912A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 王偉;龔琳舒;余玉揆;黃平;李欣;王慧
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/03;H04B10/2525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了基于稀疏正交循環變換多路復用調制的相干光纖通信系統，解決了傳統光纖通信系統存在的帶寬限制效應、碼間串擾、高峰均功率比和光纖非線性的問題。本發明包括發射機和接收機兩部分，通過本系統獲得頻域和時間域的分集增益，相對于傳統OFDM調制格式具有更強的抗頻率衰落性能和更低的峰均功率比，相對于正交線性調頻分復用系統具有更低的實現復雜度和更低的峰均功率比，相對于離散傅里葉變換擴展OFDM具有更強的抗光纖色散或者無線多徑效應。

技術領域

本發明屬于光纖通信領域，具體涉及基于稀疏正交循環變換多路復用調制的相干光纖通信系統。

背景技術

正交頻分復用(OFDM)技術由于其在頻譜利用率、色散容忍性和數據速率靈活度等方面的優勢受到廣泛關注，已經作為一種調制和頻域復用技術應用于光通信領域。但是，OFDM具有較高的峰均功率比(PAPR)和帶寬限制效應。為了處理帶寬限制效應，自適應載波加載算法(adaptive loading)和信道預補償算法(pre-emphasis)等被大量提出，但以上方法需要精準的信道響應信息，這會提升信道估計模塊及整個系統的復雜度。擴頻OFDM具有OFDM的優點，并能夠克服信道衰落，衰落均衡是通過所有子載波上經過擴展/預編碼變換得到的擴頻信息而實現的，因此在整個帶寬上可以獲得平坦的信噪比曲線，但是收發機的預編碼和逆預編碼操作增加了計算復雜度，尤其是擴展矩陣元素是復數值的時候。此外，一些傳統的擴頻OFDM方案，如文獻《Toward user mobility for OFDM-based visible lightcommunications》中提出的正交循環矩陣變換(OCT)擴頻等仍然有高峰均功率比的缺點。文獻《DFT-Spread OFDM for fiber nonlinearity mitigation》中提出的離散傅里葉變換擴頻OFDM(DFT-S-OFDM)可以抑制峰均功率比，然而，但由于是單載波調制，與OFDM相比離散傅里葉變換擴頻OFDM對殘余的碼間串擾更加敏感，當循環前綴(CP)長度不足時會導致性能下降。

文獻《Orthogonal chirp division multiplexing》中提出的正交線性調頻分復用(OCDM)方案中使用了離散傅里葉變換多載波通信技術，而非擴展OFDM技術。通過將數據信息同時分布在時間域和頻譜域，該方案與OFDM相比能夠更好的處理帶寬限制效應，與離散傅里葉變換擴頻OFDM相比具有更強的抵抗碼間串擾的能力。由于許多調頻信號的疊加和一些額外的實施復雜度，該方案仍具有較高的峰均功率比。因此如何消除傳統光纖通信系統存在的帶寬限制效應、碼間串擾、高峰均功率比和光纖非線性等現象是一個值得解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于稀疏正交循環變換多路復用調制的相干光纖通信系統，該系統可以解決傳統光纖通信系統存在的帶寬限制效應、碼間串擾、高峰均功率比和光纖非線性等問題。該系統是以稀疏正交循環變換預編碼方式為基礎進行設計的。通過這種方式，可獲得頻域和時間域的分集增益，相對于傳統OFDM調制格式具有更強的抗頻率衰落性能和更低的峰均功率比(PAPR)，相對于正交線性調頻分復用系統具有更低的實現復雜度和更低的峰均功率比，相對于離散傅里葉變換擴展OFDM(DFT-S-OFDM)具有更強的抗光纖色散或者無線多徑效應。

本發明的目的是這樣實現的：