rof中偏振模色散對(duì)ofdm信號(hào)傳輸性能的研究

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1、ROF中偏振模色散對(duì)OFDM信號(hào)傳輸性能的研究：本文通過(guò)介紹OFDM-ROF系統(tǒng)的工作原理并搭建其仿真平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上研究分別采用64-QAM、16-QAM、QAM編碼方式時(shí)，光纖的偏振模色散對(duì)OFDM信號(hào)的影響。通過(guò)分析誤碼率曲線，準(zhǔn)確了解了偏振模色散對(duì)不同編碼方式的影響程度?！　￡P(guān)鍵詞：OFDMROF偏振模色散　?。篢N919：A：1007-9416(2011)11-0059-01　　　　隨著高速數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)需求的不斷增長(zhǎng)，未來(lái)通信將逐漸走向高頻化、寬帶化。正交頻分復(fù)用（OFDM）以其抗干擾能力強(qiáng)、頻譜效率高、傳輸能量大等特點(diǎn)，被公認(rèn)為4G的核心

2、技術(shù)。光載無(wú)線電（ROF）作為無(wú)線信號(hào)在光纖媒介中的傳輸技術(shù)也被認(rèn)為4GX絡(luò)的組X技術(shù)之一。因此，兩者的結(jié)合成為近年來(lái)光通信研究的熱點(diǎn)。　　OFDM-ROF系統(tǒng)由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在光通信領(lǐng)域內(nèi)得到了深入的研究。目前，不少研究?jī)?nèi)容都涉及到OFDM信號(hào)波形失真產(chǎn)生的原因以及對(duì)系統(tǒng)性能如何進(jìn)行評(píng)估等方面。從本質(zhì)上講，ROF系統(tǒng)是一個(gè)典型的光信號(hào)傳輸系統(tǒng)，光纖信道中所具有的損耗、噪聲以及各種線性效應(yīng)都會(huì)對(duì)OFDM信號(hào)傳輸產(chǎn)生影響。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，光纖本身的頻率色散和偏振模色散特性是引起OFDM信號(hào)波形失真、系統(tǒng)性能下降的主要原因。同時(shí)由于光纖非線性的存在，通過(guò)

3、自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制和四波混頻等效應(yīng)的影響，OFDM信號(hào)子載波間的相位正交關(guān)系會(huì)遭到破壞，同時(shí)新的頻率成分也會(huì)出現(xiàn)，這使得OFDM信號(hào)波形失真進(jìn)一步加劇。本文著重研究了在采用不同編碼方式時(shí)，OFDM-ROF系統(tǒng)中偏振模色散對(duì)OFDMA信號(hào)的影響程度?！　?、OFDM-ROF系統(tǒng)原理　　OFDM-ROF系統(tǒng)由OFDM基帶傳輸系統(tǒng)結(jié)合ROF光纖系統(tǒng)所組成。其中，包括OFDM信號(hào)的產(chǎn)生與光調(diào)制發(fā)送、光纖信道與光信號(hào)接收，解調(diào)，OFDM信號(hào)恢復(fù)三部分?！　∈紫葘⑤斎氲母咚贁?shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)串/并變換，變成N條并行的低速子數(shù)據(jù)流,每N條并行的數(shù)據(jù)構(gòu)成一個(gè)OFDM符

4、號(hào)。然后每一路并行數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼器進(jìn)行編碼（這樣可以提高系統(tǒng)抗突發(fā)干擾能力），編碼方式可以采用x-QAM（x=4，16,32,64,256等）。編碼后數(shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)OFDM調(diào)制，然后加上循環(huán)前綴CP，采用一組正交載波對(duì)D/A轉(zhuǎn)換后的復(fù)數(shù)序列進(jìn)行I/Q調(diào)制。光源采用DFB半導(dǎo)體激光器耦合到光纖中；模擬強(qiáng)度調(diào)制器采用電吸收調(diào)制器；低通濾波器采用五階Bessel低通濾波器；光纖信道模塊采用標(biāo)準(zhǔn)單模光纖?！　≡谛盘?hào)接收解調(diào)模塊中，光信號(hào)被光電探測(cè)器接收轉(zhuǎn)換為微波電信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)同步載波提取獲得正交載波，并進(jìn)行I/Q相干解調(diào)。采用低通濾波器去除解調(diào)信號(hào)中的高頻成分，

5、進(jìn)行采樣量化后去除保護(hù)間隔，進(jìn)行串并變換，隨后進(jìn)行OFDM解調(diào)獲得一組二進(jìn)制序列輸出?！　?、系統(tǒng)仿真分析　　光波在普通光纖中傳播時(shí)，其波矢量可以在給定波長(zhǎng)處分解為兩個(gè)相互正交的偏振模。由于光纖折射率沿長(zhǎng)度方向存在著不同程度的隨機(jī)分布，導(dǎo)致雙折射效應(yīng)。因此當(dāng)光信號(hào)的兩個(gè)偏振模沿著光纖進(jìn)行傳播時(shí),各模的傳播常數(shù)會(huì)出現(xiàn)差異成兩個(gè)正交偏振模在傳播時(shí)出現(xiàn)時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差稱(chēng)為偏振模色散時(shí)延。該時(shí)延會(huì)導(dǎo)致信號(hào)光脈沖的展寬,引起波形失真。這就是所謂的光纖偏振模色散影響問(wèn)題。　　為了消除來(lái)自光纖色散的影響，對(duì)光纖信道采用標(biāo)準(zhǔn)單模光纖與色散補(bǔ)償光纖相結(jié)合的方式進(jìn)行色

6、散補(bǔ)償。色散補(bǔ)償光纖的長(zhǎng)度為總長(zhǎng)度的1/4。光纖信道的偏振模色散值取3ps/km。為了準(zhǔn)確了解偏振模色散對(duì)不同編碼方式的影響程度，分別采用64-QAM、16-QAM、QAM三種數(shù)據(jù)編碼方式進(jìn)行仿真。　　從以上仿真結(jié)果可以看出，對(duì)于同樣的BER值，低階的編解碼對(duì)偏振模的敏感程度較低，因?yàn)榇藭r(shí)信道間隔可以取得較大，而高階的編解碼則對(duì)偏振模的影響顯得更為敏感。如QAM方式為51.6PS，而16-QAM為19.5PS，對(duì)于64-QAM則小于6.6PS。隨著偏振模時(shí)延的增加，三種編碼方式同樣會(huì)出現(xiàn)BER值急劇增加的趨勢(shì)?！　∑衲Ｉ?duì)OFDM-ROF系統(tǒng)性能

7、的影響還反映在信號(hào)星座點(diǎn)發(fā)生明顯旋轉(zhuǎn)這一點(diǎn)上。這與載波間的相位關(guān)系發(fā)生變化有關(guān)。如果旋轉(zhuǎn)角度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致接受信號(hào)星座點(diǎn)落入其它象限中，引起信號(hào)判別失誤?！　?、結(jié)語(yǔ)　　由于OFDM無(wú)線信號(hào)多載波、信道正交等特點(diǎn)，當(dāng)信號(hào)通過(guò)光纖傳播時(shí)，所受到的影響不同于普通強(qiáng)度調(diào)制光脈沖信號(hào)所經(jīng)受的那樣具有其特殊性質(zhì)。通過(guò)系統(tǒng)仿真對(duì)不同參數(shù)的設(shè)定，可以在一個(gè)較大范圍內(nèi)對(duì)各種復(fù)雜的無(wú)線信號(hào)傳輸問(wèn)題進(jìn)行測(cè)定，這為開(kāi)展新一代移動(dòng)通信技術(shù)的研究打下了基礎(chǔ)。