相干光正交频分复用系统降低峰均功率比方法的研究

【摘要】将正交频分复用(OFDM)技术和光通信技术相结合,构造出了高速率、大容量、低成本的光正交频分复用(O-OFDM)传输系统。根据光电检测方式的不同,O-OFDM可分为直接检测光正交频分复用(DDO-OFDM)和相干检测光正交频分复用(CO-OFDM)。CO-OFDM因为具有相干检测和OFDM技术的双重优势,得到了广泛的应用。虽然CO-OFDM系统有着频谱利用率高、能有效对抗色散等一系列优点,但OFDM技术的固有缺点,如较高的峰均功率比(PAPR)依然存在等。高峰均功率比的信号经过光纤信道传输时,容易引起严重的非线性效应,影响传输性能,高峰均功率比的问题已经成为限制CO-OFDM应用的主要瓶颈之一,因此研究如何降低CO-OFDM系统的PAPR具有重要意义。本文介绍了CO-OFDM系统的基本原理和关键技术,分析了调制器和光纤在具有过高PAPR的信号传输时,引起非线性效应以及对系统传输性能产生的不良影响,指出了降低CO-OFDM系统PAPR的必要性。针对降低PAPR的问题,介绍了现有无线OFDM系统所用的三大类主要方法,即预失真畸变类方法、编码类方法和概率类扰码方法,具体分析了这三种方法的典型代表,即限幅法、互补格雷序列编码法以及选择性映射法(SLM)和部分传输序列法(PTS)的基本原理,并比较了它们的优缺点,结合CO-OFDM系统降低]PAPR的需要,提出了将部分传输序列法应用在CO-OFDM系统中降低PAPR较为合理。提出了将实部和虚部独立进行PTS优化可以进一步降低PAPR,并针对计算复杂度高的特点,提出了将迭代算法和搜索Hadamard矩阵的算法应用在实部和虚部独立PTS优化计算过程中,形成两种改进的方法,即实部和虚部独立迭代优化的PTS方法和实部和虚部独立搜索Hadamard矩阵的PTS方法,通过理论分析和仿真验证了这两种方法在改善PAPR性能方面和降低计算复杂度方面取得了较好的折中,同时,在仿真软件中验证了改进方法的有效性。
【作者】校红信；
【导师】巩稼民；
【作者基本信息】西安邮电大学，通信与信息系统，2013，硕士
【关键词】光正交频分复用；峰均功率比；部分传输序列；

【参考文献】
[1]张斯尧.相干光OFDM系统中非线性损伤及其抑制方法研究[D].西南交通大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[2]李鸿儒,顾树生.一种递归神经网络的快速并行算法[J].自动化学报,2004,04:516-522.
[3]徐祖锜.回转烟道闸板力矩计算和执行机构选配[J].冶金自动化,1991,02:25-27+32-58.
[4]栾晓娜.基于粘弹性材料的约束阻尼型高衰减率隔振单元的研究[D].哈尔滨工业大学,人机与环境工程,2014,硕士.
[5]刘欣阳,王国仁,乔百友,韩东红.决策树的并行训练策略[J].计算机科学,2004,08:129-130+135.
[6]李胜友.中石油内部控制问题研究[D].黑龙江八一农垦大学,会计,2014,硕士.
[7]赵霞,周家启,胡小正,程建翼,曾伟民.暂态稳定性分析中的确定性方法和概率性方法[J].电力系统自动化,2006,06:100-103.
[8]王莉洁.Cl~-/SO_4~(2-)的金属盐胁迫诱导酵母朊病毒[PSI~+]形成的研究[D].辽宁大学,微生物学,2012,硕士.
[9]张新娇.水滴与表面修饰类石墨基质相互作用的分子动力学研究[D].北京化工大学,2013.
[10]孙继英.蹦蝗属部分种类染色体核型研究[D].湖南师范大学,动物生态学,2004,硕士.
[11]杨帆,闪四清.利用关联规则帮助销售商选择商品的两种模型[J].计算机工程与应用,2004,19:217-221.
[12]鲁杨.康保县农业发展银行客户营销战略研究[D].燕山大学,公共管理,2013,硕士.
[13]罗茜.冲突还是融合：不确定的未来[D].河北师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[14]赵分县,罗剑波,杨明凯,陈征,成静,李雪明,张长银,赵亮,王欣,周文芸.区域安全稳定控制系统在青海西部电网中的应用[J].电力系统自动化,2009,24:91-93.
[15]马志恒.安徽省企业年金发展研究[D].安徽大学,公共管理,2012,硕士.
[16]云翔.新建综合社区中老人居住组团的规划设计研究[D].清华大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[17]魏俊成.GIT2调控免疫反应及细胞程序性死亡的机制研究[D].北京协和医学院,遗传学,2014,博士.
[18]马至远.离散制造业生产物流参数设定与仿真优化系统研究[D].山东大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[19]冯宇.基于.NET框架的在库管理的研究[D].吉林大学,软件工程,2012,硕士.
[20]姚叶.转cAPX基因杨树的获得及cAPX基因启动子序列的克隆与分析[D].山东师范大学,植物学,2013,硕士.
[21]方晓柯,王建辉,钱晓龙,顾树生.ControlNet现场总线MAC层控制方法分析[J].控制与决策,2004,09:1054-1056+1063.
[22]苏畅.甲状腺全切除术后甲状旁腺功能的损伤及保护[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[23]张捍东,熊渝.微机控制系统的抗干扰设计第1讲接地抗干扰[J].冶金自动化,1996,04:52-54+56.
[24]左志中.石墨烯的制备及超电容性能研究[D].湖南大学,2012.
[25]王冲.河北省农村居民消费结构的优化问题研究[D].河北经贸大学,国民经济学,2012,硕士.
[26]朱长娥.瞿秋白思想政治教育的理论与实践研究[D].扬州大学,思想政治教育,2011,硕士.
[27]王昀.生活方式干预代谢综合征代谢相关指标临床观察[D].北京中医药大学,中医内科学,2014,硕士.
[28]黄霄霄,黄佳兴,李松岭.AltiumDesigner的一些PCB外观优化方案[J].电子制作,2015,03:99.
[29]林雍.新形式下党报副刊的坚守与突破[D].南昌大学,新闻学,2012,硕士.
[30]任超.化学—力学耦合作用下FRP增强混凝土梁力学性能研究[D].大连海事大学,道路与铁道工程,2013,硕士.
[31]鲁守栋.体育预测的系统方法论研究及SSPST运动训练预测仿真系统的开发与研制[D].曲阜师范大学,体育人文社会学,2004,硕士.
[32]张哲.孔庙祭祀的历史演变[D].上海戏剧学院,戏剧戏曲学,2013,硕士.
[33]赵宝峰.莺歌海盆地流体垂向输导体系特征及其对天然气成藏的控制作用[D].中国地质大学,矿产普查与勘探,2014,博士.
[34]刘箫.某型涡轮转子发动机强度和转子动力学分析[D].大连海事大学,船舶与海洋工程,2013,硕士.
[35]荆旭.葫芦脲和盐酸巴马汀荧光探针体系的研究及分析应用[D].山西师范大学,药物分析学,2013,硕士.
[36]曹达鹏.化工纳微材料的分子设计及可控制备[A].中国化学会.第十七届全国化学热力学和热分析学术会议论文集[C].中国化学会:,2014:2.
[37]王智化,李谦,刘敬,黄镇宇,周志军,周俊虎,岑可法.准东煤中碱金属的赋存形态及其在热解过程中的迁移规律[J].中国电机工程学报,2014,S1:130-135.
[38]张红亮,陈湘涛,邹忠.我国氧化铝工业自动控制及信息系统的研究进展[J].冶金自动化,2006,03:1-7+21.
[39]杨昭宇.基于Flashcache的混合存储方案设计与实现[D].华中科技大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[40]田宝新.国有独资公司外部董事制度研究[D].西南交通大学,工商管理,2012,硕士.
[41]贺辉辉.Galectin-3和MMP-9基因在人脑胶质瘤中的表达及意义[D].郑州大学,外科学,2013,硕士.
[42]潘家宝.信息技术环境下初中思想政治课案例教学模式研究[D].东北师范大学,现代教育技术,2012,硕士.
[43]朱亚萍.基于超完备字典稀疏表示的图像融合[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[44]余业球,蔡莲淑,余峻辉,邱锐杰,黎沃光.柱状晶CuAlNi形状记忆合金控温水阀的设计与性能[J].广东工业大学学报,2014,02:117-120.
[45]王建超.美国尼克松政府的医疗保险制度改革[D].苏州大学,世界史,2014,硕士.
[46]徐力凡.明清古戏台建构的装饰性与南北对比研究[D].西安建筑科技大学,风景园林,2013,硕士.
[47]杨鹤.无线传感器网络节能路由协议研究[D].南京邮电大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[48]龚礼武.嵌入式肿瘤医学图像分析仪的研究[D].华东交通大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[49]范真真.瞬时感受器电位离子通道4在大鼠背根神经节持续受压后异位放电中的作用[D].山东大学,康复医学与理疗学,2013,硕士.
[50]陈妍.王礼锡文学创作与文学著作研究[D].西南大学,中国现当代文学,2013,硕士.