小波包變換在相干光的正交頻分復(fù)用中的應(yīng)用及研究

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1、．中圖分類號(hào)ＩＷ巧１１論文編號(hào)ｌ〇（）ｗ）１６化８３學(xué)科分類號(hào)５１０．別１２０密級(jí)＊濤球乂凈ＴＩＡＮＪＮＴＹＨＮＯＹ、ＩＮＵＩＶＥＲＳＩＯＦＴＥＣＬＯＧ／．‘Ｉ？．和．碩七學(xué)位論支小波包變換在相干光的正交頻分復(fù)用中的應(yīng)用及研究民ｅｓｅａｒｃｈｏｎＧｏｈｅｒｅ打ｔＯｔｉｃａｌｐ一ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｕｅｎｃＤｉｖｉｓｉｏｎｑｙｉＭｉｌｌ言ｉｌｅｘｉｎＳｓ化ｍｎ—＝—ｐｇｙ媒媒４ｏ氣巧祖ｆｏｒｍ＇＊＇？－．：ＢＦ

2、＾ｗｎ信息與通信工程斷Ｉ，信息與通信工程ｆｃ喊ｇＨｉｉ郭尊乳■？ｉ＾＾翊ＪＭ童峰峻教授天津理工大學(xué)研究生院二０…六年Ｈ月分類號(hào)：中圖分類號(hào)TN929.11學(xué)科分類號(hào)510.5020密級(jí)：天津理工大學(xué)研究生學(xué)位論文小波包變換在相干光的正交頻分復(fù)用中的應(yīng)用及研究（申請(qǐng)碩士學(xué)位）學(xué)科專業(yè)：信息與通信工程研究方向：光纖通信器件與技術(shù)作者姓名：郭尊禮指導(dǎo)教師：童崢嶸2016年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeRes

3、earchonCoherentOpticalOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingSystemBasedonWaveletPacketTransformByGuoZunliSupervisorTongZhengrongMarch2016巧準(zhǔn)Ｉ牲采巧本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和?。崳姷玫难芯砍晒宋闹刑貏e加標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得義津理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料一。與我同工作的

4、同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)侄冷丈作者簽名；手以簽?zāi)萌掌?；化年＾月是日學(xué)佐冷文化權(quán)使巧援權(quán)韋本學(xué)位論文作者完全了解天津理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)義津理工大學(xué)可將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編，供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)本和電子文件。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明）學(xué)么冷丈作老簽名；導(dǎo)師答名；簽?zāi)每谄?；；年３月Ｓ口簽?zāi)每谄冢海奕眨崳姡罚?/p>

5、６年＞月３５摘要作為一種新型多載波調(diào)制技術(shù)，光正交頻分復(fù)用（OOFDM）以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為近年來(lái)光通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，尤其是相干光正交頻分復(fù)用（CO-OFDM）系統(tǒng)，在頻譜效率、接收機(jī)靈敏度、及抗色散性上體現(xiàn)的優(yōu)越性，使其成為未來(lái)實(shí)現(xiàn)大容量、高速率、長(zhǎng)距離光纖通信的重要解決方案。峰值平均功率比（PAPR）較高是OOFDM系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)之一，高PAPR不僅會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜度、提高系統(tǒng)成本，還會(huì)影響光纖的非線性。因此，如何有效降低OOFDM系統(tǒng)的PAPR是其走向?qū)嵱没年P(guān)鍵。本文的研究重點(diǎn)是提出了用小波包變換算法取代傳統(tǒng)快速傅里葉變換

6、的新型相干光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)。通過(guò)光路系統(tǒng)中的分析研究小波包變換算法對(duì)高峰值平均功率比抑制特性以及系統(tǒng)傳輸性能。針對(duì)基于小波包變換算法的CO-OFDM系統(tǒng)與高峰值平均功率比抑制算法相結(jié)合，從單一算法以及級(jí)聯(lián)算法的角度來(lái)對(duì)算法與系統(tǒng)的兼容性，抑制高峰值平均功率比特性以及引入抑制算法后對(duì)系統(tǒng)的負(fù)面影響三方面進(jìn)行分析比較。主要內(nèi)容如下：1.介紹了CO-OFDM系統(tǒng)的研究背景、發(fā)展現(xiàn)狀、及其存在的主要問(wèn)題，詳細(xì)闡述了CO-OFDM系統(tǒng)的基本原理及其關(guān)鍵技術(shù)。然后重點(diǎn)討論了PAPR過(guò)高的原因和其對(duì)系統(tǒng)性能造成的影響。此外，利用matlab和o

7、ptisystem軟件搭建了CO-OFDM的系統(tǒng)。2.將小波包變換算法取代傳統(tǒng)快速傅里葉變換用于CO-OFDM系統(tǒng)，從系統(tǒng)傳輸性能的提高和抑制高PAPR兩方面分析了小波包變換（WPT）的優(yōu)勢(shì)。利用互補(bǔ)累積分布函數(shù)（CCDF）曲線和光域信號(hào)功率圖，對(duì)比了不同類型的小波基函數(shù)的PAPR抑制性，對(duì)系統(tǒng)誤碼率性能的影響以及對(duì)其頻譜利用率。此外，本文將結(jié)構(gòu)復(fù)雜度更低的小波提升算法取代Mallat算法應(yīng)用到相干光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)系統(tǒng)中，分析其在該系統(tǒng)下抑制峰均比以及降低誤碼率性能與應(yīng)用Mallat算法的性能比較。3.針對(duì)相干光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中

8、出現(xiàn)的高峰值平均功率比問(wèn)題，提出采用小波包變換（WPT）算法的新型相干光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，本文將該系統(tǒng)與高峰值平均功率比抑制算法相結(jié)合。從單一算法以及級(jí)聯(lián)算法的角度來(lái)對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行仿真分析。實(shí)驗(yàn)得出，小波包變換無(wú)論從單一算法還是級(jí)聯(lián)