曹子峥[1]2010年在《光正交频分复用技术光纤传输若干问题研究》文中指出目前,光纤通信中传输网和接入网这两个主要领域正朝着超大传输容量发展,如何在有限带宽下实现信息大容量传输引起了研究者极大关注。光正交频分复用技术(OOFDM)作为一种能实现高频谱效率的调制技术并有效补偿光纤传输中的损伤而成为研究热点。本文首先介绍了光正交频分复用技术的研究进展和意义,并指出其技术核心在于使用并行的多组低速子载波来取代高速单载波调制,从而表现出免疫光纤传输损伤的特性。而其多子载波特性和高峰均比特性也成为影响其性能的重要因素。在此基础上,本文相继从以下几个领域研究了光正交频分复用技术：1)基于光正交频分复用技术的Radio-Over-Fiber光一无线融合系统：2)基于光正交频分复用技术直接检测传输系统；3)基于光正交频分复用技术的全光波长变换系统。本文所做的创新如下：1.因光正交频分复用信号对色散所致畸变有较好忍耐度,提出了一种新颖的基于光相位调制器实现光OFDM的ROF系统。该系统具有免疫色散、结构简单、无需直流偏置、能有效抑制信号峰均比造成的损伤且能提供重利用波长；2.根据现有波分无源光网络结构特点,提出了一种和现行WDM-PON架构适合的、可用于多种应用的多波长光载60GHz OFDM系统。实验研究显示该系统在一个波长插孔内提供了四重服务且其传输性能并未降低；3.根据半导体光放大器中四波混频特点,提出了一种基于光正交频分复用信号的低噪声、偏振不敏感全光波长变换系统,并在此基础上建立了系统噪声性能模型。实验结果和理论模型较为吻合；4.实验研究了基于单相位调制器实现相位调制并且进行直接检测的方案。实验结果显示该方案成本低廉、性能稳定；5.将信道编码引入光正交频分复用信号中,实验研究了卷积码对系统性能的改善。
潘声勇[2]2002年在《正交频分复用技术在无线接入中传输性能的研究》文中研究指明无线通信技术的发展给人们的生活带来了极大的方便。无线多媒体通信是无线技术的发展方向，而高速的无线数据传输是实现多媒体通信的基础。正交频分复用技术(OFDM)在无线环境下具有很高的频谱利用率和很强的抗多径干扰能力，其优良的特性已经使得OFDM成为各种高速无线接入的核心技术。 掌握无线信道传播特性是OFDM技术应用的基础；同时，OFDM采用IFFT来产生频谱正交的子载波，高速的数字信号处理技术是OFDM技术实用化的前提。另一方面，OFDM技术仍存在信号的峰均值功率比(PAR)过大导致对系统的非线性失真敏感；码元同步错误破坏载波间的正交性等问题，有必要进行深入的研究。 本文从OFDM系统的工作原理出发，阐述了OFDM的FFT实现方法和循环扩展的物理作用，接着对OFDM系统的基本性能进行仿真并分析了结果。本文重点分析了使用循环扩展实现码元同步的原理，并且指出了在多径环境下存在的问题，提出了改进方案；OFDM信号峰均值比(PAR)过大是其应用的主要缺点，现有的各种解决方案并没有以一种系统的观点来对待这个问题，本文对此进行了分类，指出不同方案优缺点。
王颖[3]2013年在《重迭复用技术应用在OFDM系统及其Turbo码技术的研究》文中进行了进一步梳理为了提高无线通信系统的传信率,频谱利用率,以及功率效率,本论文引入重迭复用理论和技术,提出了相应的创新性解决方案,具体包括时间域、编码域等多种实现方式,包括对系统结构的改进,复用波形的选择,最佳接收机,与多载波、多天线技术的结合,采用空间零相关窗连续导频方案进行信道估计,与LTE/LTE-A参考信号方案的对比等方面,并通过理论分析和计算机仿真,证明了所提出的技术和方案,对系统性能,以及频谱利用率有明显提升。针对时间域重迭复用(OVTDM)系统,研究发现,OVTDM技术采用波形分割的思想,通过缩小波形信号的时间间隔,引入不同波形的重迭复用,从而获得编码约束关系,并有效提高系统频谱效率。相比传统的高阶调制技术,具有更好的误码性能,更少的输出电平数,以及更高的频谱利用率；在高频谱效率下,一定的观察误码率下(如￡=10-),OVTDM技术的谱效率与归一化信噪比门限,大致呈线性关系。编码的OVTDM系统,其性能超过传统二元域编码配合高阶调制的方案,且性能增益随着采用的前向纠错码的码率的增加而增大。引入采用Turbo码并行级联结构的Turbo-OVTDM技术,相比单路传输的OVTDM技术,系统的抗噪声能力得到增强。在高频谱效率的OVTDM系统设计中,引入没有移位迭加的纯OVTDM技术(重迭重数K,),即POVTDM,将POVTDM与移位OVTDM技术(重迭重数K2)采用串行级联结构,并在同相、正交支路并行复用传输,实现的总谱效率为2K1K2。接收端先分离并行支路的数据,然后分别检测。相比同谱效率的编码调制技术,其性能增益能进一步提高,且译码复杂度从22K1k2降为2×2K1K2。当POVTDM技术与Turbo-OVTDM技术串行级联传输时,接收端引入迭代译码,典型参数下,迭代性能在4次迭代后基本收敛,同样的谱效率下,在观察的误码率内,该系统对应的门限信噪比更低。为将OVTDM技术进一步推向实用化,研究了限带条件下的OVTDM系统,即对OVTDM输出信号进行滤波。重点研究了采用不同的复用波形,如矩形波,具有根升余弦频谱的波形(即工程中常用的RRC滤波器),升余弦波形的OVTDM技术,在AWGN信道的理论性能,以及在时变信道中对抗随机衰落的性能。通过理论推导,OVTDM技术采用波形分割的编码方式,其信道容量超过奈奎斯特准则下的香农容量。传统的对抗衰落的分集技术,需要额外的收发设备,或占用额外的时频资源,而OVTDM技术能够获得一定的隐分集增益,在时变信道中能获得良好的分集性能。针对限带的OVTDM系统,采用升余弦复用波形时,可以实现良好的限带性能,观察滤波器的功率谱和相位谱。信号频谱的第一旁瓣,相比频谱主瓣的峰值,约降低了-35dB,第二旁瓣相比主瓣,降低了-45dB。当时域波形的冲激相应范围为{0,2T}时,主瓣所占的带宽范围为{-1/T,1/T},对应的相位特性在该区间内呈线性分布。观察滤波器的噪声功率谱密度,可知,此时的噪声已是非白的,其功率谱包络基本与采用的复用波形的频谱一致,讨论了OVTDM系统的最佳接收机结构,接收端对接收到的符号序列,先匹配滤波,然后将输出波形白化,再进行最大似然序列检测。通过计算机仿真,验证了这种结构的合理性。由于OFDM/OFDMA技术应用的广泛性,考虑将重迭复用技术与多载波技术结合,对于OVTDM技术,因为其输出的信号包络是非平坦的,用于多载波系统中会引入子载波间干扰,设计了一种联合检测的多载波OVTDM系统,结果表明,子载波数目增加时,该系统能够获得一定的编码增益；采用Turbo码并行级联结构的OVTDM技术,应用在多载波系统中,能够进一步的降低归一化信噪比门限。对于编码域重迭复用(OVCDM)技术,可以灵活地设计OVCDM编码矩阵,从而获得更好的误码性能。着重研究了OVCDM技术构建的系统,与LTE标准中物理层相关技术的对比,并将OVCDM和OFDM技术结合,引入多天线技术,进一步提高系统容量。实际的通信系统中,信号经过无线信道传输时,会发生一定的时间,频率,空间扩散现象,导致接收端信号特性产生变化,信道估计是通信系统设计的一个重要方面。本文中,研究了一种新型的应用在OFDM-MIMO系统的,空间零相关窗连续导频方案,该方案采用具有良好相关特性的互补码组,作为基本的导频序列。同时,采用四色原理组网,在19小区组网的环境下,只需要4组互补码组,艮『J可规避小区内的同色干扰。设计的导频方案能够适用于LTE/LTE-A的资源块中传输,通过调整导频占用的时域OFDM符号长度,以及插入密度,可实现各种场景下的应用。相比LTE/LTE-A系统的参考信号方案,该方案能够获得更高的估计精度,且能有效的对抗同色干扰,且高信噪比下的估计性能基本不受天线数目和小区数目的影响。为进一步研究连续导频方案的理论性能,推导了该方案,与常用的频域估计方法,如LS估计,LMMSE估计的性能对比,连续导频方案采用线性相关器,获得信道冲击响应的时域估值,在一般车速下,估计精度较高；相比LS估计器,该方案能获得较大的信噪比增益,.特定参数下,该增益能达到13.8dB；在高信噪比区域,该方案能逼近LMMSE估计的性能,且只需要信道长度这一先验信息,不需要矩阵求逆和协方差矩阵等外信息,能够实现信道估计复杂度和性能的折中。
李司坤[4]2008年在《正交频分复用技术中的信道估计与干扰抵消研究》文中研究说明在无线通信系统中,正交频分复用(OFDM)技术已被广为应用,使得系统的信号传输性能有了显着提高。OFDM技术中的一个重要部分就是信道估计。信道估计的目的就是得到一系列的信道参数。自适应调制、分集接收与合并、相干检测和解调等环节都需要清楚的知道这些参数。同时,由于多径信道不可避免的产生码间干扰和符号间干扰,所以接收端的干扰抵消算法也起到相当重要的作用。本文主要研究OFDM系统中的信道估计和干扰抵消算法。在时不变系统中,通过对系统的模拟与分析,给出信道估计的一般方法。为克服循环前缀引起的信息传递效率的降低,本文提出一种新的无循环前缀(CP)OFDM系统在时不变信道下的信道估计与干扰抵消迭代算法。仿真表明,本算法在提高系统的频谱效率的同时,能够达到较高的估计精度。在时变系统中,CP虽然可以消除符号间干扰,但已无法消除由于多径效应所带来的码间干扰。本文在时变信道下,提出一种基于最小均方误差(MMSE)估计和迭代算法相结合的均衡方法。为了消除一般MMSE均衡因子中将ICI当作加性高斯白噪声(AWGN)所带来的误差,本文先使用MMSE方法对传输信号进行初值估计,再进行联合干扰抵消和迭代检测。多次仿真表明,在时变多径衰落信道中使用本算法能够有效的消除ICI,使系统性能得到很好的改善。本文分为5章。第一章主要讨论了宽带系统中OFDM技术的发展以及系统构架,介绍了OFDM技术的基本概念、发展历史、特点及优点。第二章主要讨论了多径信道模型。第叁章详细分析了OFDM系统的关键技术。第四章着重讨论OFDM系统在时不变系统中的信道估计与干扰抵消技术。第五章讨论OFDM系统在时变信道下的联合信道估计和干扰抵消问题。
郭雅丽[5]2014年在《基于正交频分复用技术的无源光网络升级及色散补偿研究》文中研究说明随着移动互联网的发展,大数据时代来临,用户对通信容量的需求呈现出爆炸式的增长。作为信息高速公路的“最后一公里”,接入网已经成为目前关注的焦点,其中无源光网络(PON)是最具有吸引力的接入方案。光正交频分复用技术以其速率高、频谱利用率高、抗色散能力强等优点而成为4G移动通信系统的核心技术之一。本论文围绕PON的升级及光通信的色散补偿方法展开研究,还简单介绍了无源光网络的基础知识,对O-OFDM系统的发展及关键技术做了概述。文章的主要创新点有两个方面。首先,我们提出了基于OFDM技术的时分复用无源光网络的升级方案,进行了理论可行性分析与仿真验证,在不改变原有系统结构的前提下,利用基带和频带信号传输,增加了系统容量。其次,关于光通信中的色散问题,提出了一种基于光双边带调制的色散预补偿方案,并将其应用在TDM-PON及DDO-OFDM-PON系统中,通过理论分析与系统仿真,测试了系统接收信号的误码率曲线与星座图,补偿效果明显,验证了方案的可行性。
任小玲[6]2011年在《光载正交频分复用技术研究与系统的仿真实现》文中认为光载正交频分复用（O-OFDM）技术是一种新型的光纤通信技术，基本思想是将正交频分复用（OFDM）技术应用于光纤通信中，构造出高速率、大容量、低成本的光正交频分复用（O-OFDM）传输系统，该系统具有光纤通信系统和OFDM技术的双重优点。与传统的光通信技术相比，O-OFDM具有更高的频谱利用率、更强的抗色散和非线性效应的能力。在现有的光网络基础上很容易实现升级和扩容，近年来受到研究者得广泛关注。简述了光纤通信系统发展近况以及OFDM技术的基本原理和目前OFDM技术的应用领域，分析了OFDM系统较传统的单载波系统以及频分复用技术（FDM）所具备的优势，论述了O-OFDM系统的两种基本形式：直接检测光OFDM（DDO-OFDM）系统和相干检测光OFDM（CO-OFDM）系统；文章采用光通信仿真软件OptiSystem和MATLAB软件，搭建了O-OFDM系统的仿真平台，在此基础上对O-OFDM系统的关键技术做了深入的研究和分析。一、从理论上分析了DDO-OFDM信号的两种映射方式；分别讨论了DDO-OFDM系统的线性映射和非线性映射；通过仿真结果分析了DDO-OFDM系统的传输性能和误码性能，即系统的误码率、耦合光功率、传输距离和信噪比之间的关系。二、论述了CO-OFDM系统的工作原理及各个模块功能，并建立了CO-OFDM系统仿真平台，对与DDO-OFDM系统最大不同的光电检测模块和电光调制模块进行了特别的分析，通过仿真结果分析了不同调制方式和不同参数下CO-OFDM系统的传输性能和误码性能。叁、研究了O-OFDM系统的关键技术，提出了一种时域相移补偿方法，相位补偿主要用来矫正因色散导致的非随机性相位噪声，通过均衡进一步消除了系统的非线性效应、光器件的相位噪声不理想因素造成的相位噪声。仿真结果验证了此相位补偿方法的可行性和有效性。四、分析了系统的同步问题，研究由于符号定时同步偏差对系统性能的影响，对O-OFDM系统Schmidl&Cox算法进行了理论分析和仿真实现，分析了为克服Schmidl&Cox算法中符号定时同步的不确定性而采用涉及新的训练符号的Minn算法，且通过仿真在系统中得以实现，进一步的改善了系统的性能。五、分析了OFDM符号的峰均比(PAPR)，O-OFDM仿真系统中高的PAPR出现的概率不是很大，因此本文采用限幅类方法对PAPR加以抑制，通过仿真验证，系统输出结果图表明，限幅法有效地降低了O-OFDM系统PAPR，进一步解决了接收端因PAPR引起的QAM星座图紊乱问题，改善了信号的质量，延长了传输的距离。总体上看，O-OFDM相对于传统的复用技术来说，降低了色散管理的复杂度，提高了系统的频谱效率；理论分析和仿真结果表明，O-OFDM系统在超长距离、更高速率的光纤传输系统中有着很好的应用前景。
桑伟松[7]2009年在《RoF宽带接入网复用技术的研究》文中研究说明信息时代的来临和发展,使人们对知识和信息的需求与日剧增,这给通信技术的发展带来了极大的机遇和挑战。光纤通信技术是通信技术的里程碑,由于光纤具有超高带宽、超低损耗等突出优点,已经在骨干网和城域网上得到了广泛应用,并逐渐向接入网渗透。接入网是信息承载的源头,传统接入网以铜线作为传输介质,存在速率瓶颈,难以支持宽带、多媒体等新业务,限制了信息网络的发展,而以光纤和无线混合宽带接入为主的新一代宽带接入网,即利用了光纤超带宽、超低损耗和不受电磁干扰的优点,又利用了移动接入随时、随地、方便灵活的优势,是未来宽带接入网发展的必然趋势,具有广阔的应用前景。为了进一步提高光纤的利用率,挖掘出更大的带宽资源,可以采用各种复用技术,如波分复用、光码分复用、光时分复用等等。波分复用技术因其具有传统光纤通信所无可比拟的优势,如超大容量,对信号透明,高速率,性价比高等,被公认为是目前最有前途的光传输技术,而光码分复用技术具有在光域里的异步接入、灵活和透明等优势,能实现高速宽带全光接入,使多个基站的信号共享整个信道,并能随时、随地增减基站数目,实现信道复用,同时也能大大降低系统的实现成本。本文围绕RoF宽带接入网的复用技术展开了相应的研究。首先对基于OCDMA技术的RoF宽带接入网系统做了深入的研究,提出了RoF宽带接入网的双环网络结构,仿真分析了采用PC码、MDW码、ZCC码和OOC码作为用户码时接入网系统在光纤中传输20km的性能,讨论了载噪比同码速率、接入基站数目的关系,并绘制了系统载噪比曲线,得出了随着基站数目的增多和码速率的提高,系统载噪比和性能逐渐下降以及ZCC码在性能上优于其它叁种码的结论;然后对采用WDM/OCDMA相结合技术的RoF接入网系统做了深入的研究,并仿真分析了CWDM与OCDMA相结合的RoF系统,得到了16路CWDM通道的RoF接入系统在信道间隔为20nm情况下,采用PC码和OOC码为用户码时,系统在高码速率(高达2.2Gbit/s)下某个波长信道(1311nm)中的一个基站信号(10GHz)的载噪比曲线,最终得出WDM/OCDMA技术相结合的RoF系统能充分利用波长资源、最大限度的提高接入基站的数目的结论,并说明了该系统在实际应用中的可行性。
闫峥[8]2006年在《基于IEEE 802.11a的无线局域网中正交频分复用技术研究》文中研究指明移动通信技术跨入3G后,随着数据流量的增加以及多媒体服务高带宽的需求,要求网络提供宽带无线接入能力。正交频分复用(OFDM)技术同无线局域网(WLAN)的结合大大提高了WLAN的传输速率和频带利用率。而且OFDM技术具有抗多径衰落,频谱利用率高等优点,特别适合于无线环境下的高速数据传输。本文首先介绍了WLAN的基本概念及相关协议标准和OFDM系统的工作原理,以及OFDM的几个关键技术。并详细分析了基于IEEE802.11a标准的OFDM系统的数据帧结构,并对系统进行了仿真。本文的研究重点是OFDM系统的信道估计方法。首先对目前已有的信道估计技术做了分类阐述和深入研究比较。然后在充分了解无线信道的传播特性基础上,提出了两种将多径信道的时延估计和幅度估计分开的信道估计方法。一种是周期性信道估计方法,一种是自适应信道估计方法。新的信道估计方法,减少了导频数量,提高了频谱效率。并使用matlab软件对这两种信道估计方法进行了算法仿真,最后对仿真结果进行了对比分析。
王勇[9]2010年在《大气激光通信中正交频分复用技术研究》文中认为大气激光通信(Atmospheric Laser Communication, ALC)是一种以大气为传输媒介,利用激光作为信号载体来实现点对点、点对多点和多点对多点间语音、数据、图像信息双向传输的通信技术,它在解决目前宽带网络通信中“最后一公里”问题和应急通信等方面有着良好的应用前景。在大气激光通信链路中,由于受到各种恶劣天气的影响,接收到的光信号能量会得到衰减。此外,大气湍流还会引起光信号强度和相位的随机起伏,导致系统误码率性能下降。因此,研究高性能的调制解调技术和信道编码技术已成为大气激光通信的重要课题之一。论文主要从以下几个方面进行了研究：1、目前正交频分复用(OFDM)技术并没有成功地运用到大气激光通信领域中,这主要是因为大气激光通信系统采用的是光强度调制,只能传送单极性实信号。鉴于这种情况,本文采用了一种非对称限幅光正交频分复用(Asymmetrically Clipped Optical OFDM, ACO-OFDM)技术,并把它运用到大气激光通信系统中。在大气湍流信道下,对该调制方案的性能进行了仿真研究,并和传统的光强度调制技术进行了性能比较。仿真结果表明在大气湍流(湍流强度为σsc2=0.2)环境下,非对称限幅光OFDM系统性能要分别比直流偏置光OFDM系统和OOK系统提高了4dB和6dB,并且它也是目前光功率效率最高的调制技术。2、在大气激光通信系统中,较高的峰值平均功率比(PAPR)不仅会对系统性能带来影响,还会对人眼或皮肤造成伤害。针对降低非对称限幅光OFDM系统高PAPR的问题,本文对目前已经提出的降低无线OFDM系统PAPR的方法进行了研究,结果发现所有这些方法都不能直接运用到非对称限幅光OFDM系统中,因此本文对这些方法进行了结构上的改进,并对其性能进行了研究仿真。此外,在综合现有算法优点的基础上,本文还提出了一种新的降低非对称限幅光OFDM系统PAPR的联合算法,通过仿真发现该联合算法可以获得近5dB的PAPR1性能改善,很好地降低了非对称限幅光OFDM系统的PAPR。3、由于非对称限幅光OFDM系统采用的是强度调制／直接检测,因此它与无线OFDM系统不同,系统只需要符号同步而不需要频率同步。根据非对称限幅光OFDM符号的特点,本文提出了一种适合于非对称限幅光OFDM系统的定时同步方法。与目前存在的定时同步方法相比,该定时同步方法的性能不依赖于训练符号的选取,并且训练符号可以随机生成。并在各种信道环境下对训练符号的自相关性进行了仿真研究,仿真结果表明该定时同步算法无论在向正确定时点的收敛速度上还是定时估计方差上,都要优于其它算法,并且在定时估计方差上可以得到近5dB的性能改善,大大提高了非对称限幅光OFDM系统定时估计精度。4、LDPC码是一种基于稀疏矩阵的线性分组码,其性能可以比Turbo码更逼近香农限。因此,本文将LDPC码作为信道编码应用到了大气激光通信系统中,并提出了将LDPC码和非对称限幅光OFDM强度调制相结合的系统方案,并在大气湍流信道中对该方案进行了仿真研究。仿真结果表明LDPC码具有优越的纠错性能,该方案对大气湍流引起的光强闪烁具有很强的抗干扰能力,可以满足大气激光通信系统的要求。此外,在相同误码率性能条件下,LDPC码还降低了平均发射光功率,这对平均发射光功率严格受限的大气激光通信无疑是至关重要的。
郭坚[10]1998年在《正交频分复用技术及其在CDMA中的应用》文中研究表明主要介绍正交频分复用技术的基本原理和多载波ＣＤＭＡ技术的实现方法，并简要讨论正交频分复用技术相对于多载波ＣＤＭＡ技术的优缺点。
参考文献：
[1]. 光正交频分复用技术光纤传输若干问题研究[D]. 曹子峥. 湖南大学. 2010
[2]. 正交频分复用技术在无线接入中传输性能的研究[D]. 潘声勇. 大连海事大学. 2002
[3]. 重迭复用技术应用在OFDM系统及其Turbo码技术的研究[D]. 王颖. 北京邮电大学. 2013
[4]. 正交频分复用技术中的信道估计与干扰抵消研究[D]. 李司坤. 复旦大学. 2008
[5]. 基于正交频分复用技术的无源光网络升级及色散补偿研究[D]. 郭雅丽. 浙江大学. 2014
[6]. 光载正交频分复用技术研究与系统的仿真实现[D]. 任小玲. 西安科技大学. 2011
[7]. RoF宽带接入网复用技术的研究[D]. 桑伟松. 大连理工大学. 2009
[8]. 基于IEEE 802.11a的无线局域网中正交频分复用技术研究[D]. 闫峥. 南京航空航天大学. 2006
[9]. 大气激光通信中正交频分复用技术研究[D]. 王勇. 哈尔滨工程大学. 2010
[10]. 正交频分复用技术及其在CDMA中的应用[J]. 郭坚. 数字通信. 1998
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