An optimal phase noise compensation method for CO_OFDM system can effectively compensate the residual amplitude noise after channel equalization by reducing the constraints of phase noise spectrum structure, whether the channel estimation is accurate or not. Therefore, the final phase noise estimation accuracy is obviously better than other phase noise estimation algorithms, and a breakthrough phase noise compensation effect is achieved. The phase noise dimension reduction model is used in the present invention, and the computational complexity of the phase noise optimization method is completely tolerable for CO OFDM system. The invention can greatly promote the application of CO OFDM system in long distance access network and metropolitan area network.
【技术实现步骤摘要】
一种CO-OFDM系统相位噪声优化补偿方法
本专利技术属于光通信网络
,特别涉及一种CO-OFDM系统的相位噪声优化补偿方法。
技术介绍
在相干光通信系统中结合电域正交频分复用(OFDM)调制技术,形成相干光正交频分复用(CoherentOpticalOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,CO-OFDM)传输技术,具有对光纤色散和偏振模色散具有良好的抑制作用、用数字信号处理灵活地补偿系统损伤的能力、高频谱利用率等优点,已成为长距离高速通信系统和光接入网等领域备受关注的技术之一。CO-OFDM系统结构如图1所示,按其功能可以分为5个模块:CO-OFDM系统发射端模块101、光调制模块102、光纤传输模块103、光电检测模块104以及CO-OFDM系统接收端模块105,CO-OFDM发射端模块产生的电域信号经过电光调制的上变频变成光域的CO-OFDM信号,CO-OFDM信号经光纤传输、平衡探测器后经光电转换成电域的信号,CO-OFDM接收端再对接收到的电信号进行信号处理以期恢复原始的发送段数据。结合图1,对整个系统的工作过程进行详细表述。CO-OFDM系统串行输入的数据106经过串并转换模块107,变为并行的N路数据;按照不同的调制格式将串并转换后的信号进行数字调制108;快速傅里叶逆变换IFFT模块109实现信号从频域到时域的转换;加入循环前缀CP110;将得到的电域信号进行并串转换111。上述信号的同相分量和正交分量信号分别通过数模转换器112、113变换为模拟信号并通过低通滤波器114、115;采用放大器将 ...
【技术保护点】
1.一种CO‑OFDM系统相位噪声优化补偿方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)接收端初始信号处理,过程如下:1‑1、接收端对接收到的CO‑OFDM信号进行相干探测接收,然后进行模数转换,得到电域的信号;随后进行电域光纤色散补偿,将光纤信道频域传递函数的解析形式经傅立叶变换到时域,设计时域有限长单位冲激响应(FIR)滤波器来实现,该滤波器的阶数随色散累积而增加;1‑2、移除循环前缀CP;1‑3、采用快速傅里叶变换将信号从时域变为频域;(2)最小二乘信道估计与均衡,过程如下:2‑1、LS粗略信道估计,在发送端,设置前Np个符号为训练符号,在接收端,根据LS得:
【技术特征摘要】
1.一种CO-OFDM系统相位噪声优化补偿方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)接收端初始信号处理,过程如下:1-1、接收端对接收到的CO-OFDM信号进行相干探测接收,然后进行模数转换,得到电域的信号;随后进行电域光纤色散补偿,将光纤信道频域传递函数的解析形式经傅立叶变换到时域,设计时域有限长单位冲激响应(FIR)滤波器来实现,该滤波器的阶数随色散累积而增加;1-2、移除循环前缀CP;1-3、采用快速傅里叶变换将信号从时域变为频域;(2)最小二乘信道估计与均衡,过程如下:2-1、LS粗略信道估计,在发送端,设置前Np个符号为训练符号,在接收端,根据LS得:其中即为第n个符号,第k个子载波的信道频率响应,Xn,k,Yn,k分别为发送和接收的第n个符号,第k个子载波上的数据,V′n,k为噪声项;2-2、用符号内频域平均的方法减小邻近子载波之间的干扰,得到第k个子载波的信道转移函数精确估值这里t为参与信道估计的相邻子载波信道数;2-3、信道均衡,在每个OFDM帧中,对接收端的Ns个OFDM数据符号进行信道均衡后,第n个OFDM符号第k个频域数据Y′n,k为,(3)M-GLS相位噪声估计:通过减少相位噪声谱结构的约束条件,不管其信道估计精确与否,其优化算法均可有效补偿信道均衡后的残余幅度噪声,通过构造代价函数和选择约束条件,写出对偶问题最后求出相位噪声精确估计值;(4)最终相位噪声补偿:对其频域信号进行如下的相位噪声补偿,其中Y′n即为接收端经过信道均衡后的第n个符号,表示第n个符号的相位噪声谱向量估计值。2.如权利要求1所述的一种CO-OFDM系统相位噪声优化补偿方法,其特征在于,所述步骤(3)包括以下步骤:3-1、相位噪声谱向量降维,假设CO-OFDM系统中,在接收端其他所需的数字信号处理算法都没有误差,则接收的时域第n个OFDM符号、第m个采样点yn,m表示为:这里xn,m,hn,m和vn,m分别为时域发送信号,信道冲击响应和噪声项;显然每个采样点的相位噪声...
【专利技术属性】
技术研发人员:田飞燕,曹婧,毛怡帆,任宏亮,卢瑾,覃亚丽,乐孜纯,胡卫生,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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