專利名稱：恒包絡(luò)光ofdm-msk調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的光OFDM調(diào)制格式方法，更具體的說(shuō)，涉及一種結(jié)合恒包絡(luò) OFDM(CE-OFDM)調(diào)制和最小頻移鍵控OFDM(OFDM-MSK)調(diào)制優(yōu)點(diǎn)的新型光OFDM調(diào)制方法。
背景技術(shù)：
光正交頻分復(fù)用技術(shù)(O-OFDM)由于具有抗色度色散和偏振模色散、頻譜利用率高以及均衡簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，已成為光通信領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究技術(shù)。另外，近年來(lái)數(shù)字信號(hào)處理 (DSP)技術(shù)的飛速發(fā)展也進(jìn)一步推動(dòng)OFDM技術(shù)在光通信領(lǐng)域的應(yīng)用。長(zhǎng)距離大容量傳輸信息一直是光通信領(lǐng)域的追求目標(biāo)，但OFDM由于具有較高的峰均功率比(PAPR)，在光纖中長(zhǎng)距離傳輸易導(dǎo)致嚴(yán)重的非線性；另外，OFDM系統(tǒng)中子載波間隔小，若頻譜邊緣下降慢，容易產(chǎn)生信道間干擾(ICI)。針對(duì)OFDM系統(tǒng)PAI^R較大的問(wèn)題，可以在發(fā)送端對(duì)信號(hào)進(jìn)行變換以降低PAPR，在接收端采用和發(fā)送端相逆的信號(hào)變換方式來(lái)解調(diào)信號(hào)。其中，基于相位調(diào)制變換技術(shù)的恒包絡(luò)OFDM(CE-OFDM)調(diào)制方法可以使PAPR接近最低的OdB。CE-OFDM調(diào)制方法通過(guò)把原始OFDM信號(hào)加載到相位調(diào)制器，從而把信息調(diào)到相位上，以達(dá)到信號(hào)包絡(luò)恒定的目的，從而使得PAI3R為OdB。但由于光波本身的波動(dòng)性，PAI3R不能完全為OdB，但這種調(diào)制格式已使PAPR降低到了最低限度，從而降低了光纖中非線性的影響。另外，為了使得信號(hào)的頻譜邊緣快速下降，人們提出了連續(xù)相位調(diào)制OFDM(OFDM-CPM)的方法，即一種各個(gè)子載波上數(shù)據(jù)間相位連續(xù)的調(diào)制方法。但已有的系統(tǒng)由于沒(méi)有實(shí)現(xiàn)各個(gè)子載波上數(shù)據(jù)的相位連續(xù)而沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正的連續(xù)相位調(diào)制，而最小頻移鍵控OFDM(OFDM-MSK)調(diào)制方法可使子載波上的數(shù)據(jù)相位連續(xù)，從而完全實(shí)現(xiàn)了 OFDM-CPM調(diào)制，達(dá)到了頻譜邊緣快速下降，顯著減小載波頻率偏移(CFO)、ICI以及符號(hào)間干擾(ISI)的效果。因此本發(fā)明提出了一種新的CE-0FDM-MSK調(diào)制方法，結(jié)合了 CE-OFDM調(diào)制和 OFDM-MSK調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)，一方面最大程度降低了 OFDM信號(hào)的PAPR，減小傳輸中引入的非線性效應(yīng)，另一方面使得頻譜邊緣快速下降，從而提高長(zhǎng)距離大容量光OFDM傳輸系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提出一種新的CE-0FDM-MSK調(diào)制方法，增強(qiáng)光OFDM系統(tǒng)抗非線性和子載波干擾的能力，從而提高長(zhǎng)距離大容量光OFDM傳輸系統(tǒng)的性能。本發(fā)明的主要內(nèi)容有結(jié)合已有的OFDM-MSK和CE-OFDM系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)提出一種新的調(diào)制方法，該方法不僅使PAPR降為最低限度，而且能使頻譜邊緣快速下降以降低載波間干擾，從而提高系統(tǒng)的性能。本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方法是在發(fā)送端利用OFDM-MSK信號(hào)去調(diào)制激光器的相位形成橫包絡(luò)OFDM信號(hào)發(fā)送。本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)步驟為1)發(fā)送端產(chǎn)生OFDM-MSK信號(hào)；2)將1)產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換，進(jìn)行光相位調(diào)制并將得到的CE-0FDM-MSK光信
3號(hào)送入光纖；；3)接收端采用相干檢測(cè)的方式接收CE-0FDM-MSK信號(hào)并進(jìn)行相位解調(diào)得到 OFDM-MSK 信號(hào)；4)采用與產(chǎn)生OFDM-MSK信號(hào)調(diào)制過(guò)程相逆的解調(diào)方式獲得源端數(shù)據(jù)。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述或其他優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1示出了 CE-0FDM-MSK系統(tǒng)的完整框2示出OFDM-MSK發(fā)送機(jī)框3示出基于FFT的OFDM-MSK發(fā)送機(jī)框4示出CE-OFDM系統(tǒng)框5示出了 CE-0FDM-QAM調(diào)相前星座6示出了 CE-0FDM-QAM調(diào)相后星座7示出了 CE-0FDM-QAM信號(hào)經(jīng)光纖后的星座8示出了 CE-0FDM-QAM均衡后的經(jīng)解相信號(hào)星座圖
圖9示出了 CE-0FDM-QAM信號(hào)均衡后的QAM星座10示出了 CE-0FDM-MSK調(diào)相前星座11示出了 CE-0FDM-MSK調(diào)相后星座12示出了 CE-0FDM-MSK信號(hào)經(jīng)光纖后星座13示出了 CE-0FDM-MSK均衡后的經(jīng)解相信號(hào)星座14示出了 CE-0FDM-MSK均衡后的MSK信號(hào)星座15示出了 CE-0FDM-MSK和CE-0FDM-QAM系統(tǒng)的誤碼率隨信噪比變化曲線
具體實(shí)施例方式通過(guò)參照下面對(duì)示例性的非限定性的實(shí)施例和附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征以及實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法可更易于理解。然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式來(lái)實(shí)施，而不應(yīng)被解釋為受限于在此闡釋的實(shí)例。此外，提供這些實(shí)施例從而該公開將是徹底的和完全的，并將完整地將本發(fā)明的構(gòu)思傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員，本發(fā)明將僅由所附權(quán)利要求定義。下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1給出了 CE-0FDM-MSK系統(tǒng)的完整框圖。首先對(duì)源端數(shù)據(jù)進(jìn)行MSK映射，然后加入訓(xùn)練序列、導(dǎo)頻，再進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，之后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT運(yùn)算，再加入循環(huán)前綴(CP)后得到OFDM-MSK信號(hào)。之后對(duì)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的連續(xù)OFDM-MSK信號(hào)進(jìn)行光相位調(diào)制并送入光纖。接收過(guò)程與發(fā)送過(guò)程相逆。首先采用相干檢測(cè)的方式檢測(cè)信號(hào)，并通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換獲得數(shù)字離散信號(hào)，經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換、去CP、頻域均衡及解相位調(diào)制后，通過(guò)FFT運(yùn)算和MSK解映射獲得發(fā)送數(shù)據(jù)序列。以下將給出調(diào)制端的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
圖2示意性給出了 OFDM-MSK發(fā)送機(jī)框圖。首先發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，形成N個(gè)并行數(shù)據(jù)α(ι，...，αΝ。經(jīng)MSK映射后的，只含相位信息的信號(hào)可表示為
權(quán)利要求
1.一種新的光OFDM調(diào)制格式方法，更具體的說(shuō)，涉及一種結(jié)合恒包絡(luò)OFDM(CE-OFDM) 調(diào)制和最小頻移鍵控OFDM(OFDM-MSK)調(diào)制優(yōu)點(diǎn)的新型光OFDM調(diào)制方法。該方法包括如下步驟(1)發(fā)送端產(chǎn)生OFDM-MSK信號(hào)；(2)將(1)產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換，進(jìn)行光相位調(diào)制并將得到的CE-0FDM-MSK光信號(hào)送入光纖；(3)接收端采用相干檢測(cè)的方式接收CE-0FDM-MSK信號(hào)并進(jìn)行相位解調(diào)得到OFDM-MSK信號(hào)；(4)采用與產(chǎn)生OFDM-MSK信號(hào)調(diào)制過(guò)程相逆的解調(diào)方式獲得源端數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，為了增強(qiáng)光OFDM系統(tǒng)抗非線性和子載波干擾的能力，從而提高長(zhǎng)距離大容量光OFDM傳輸系統(tǒng)的性能，我們提出了新的CE-0FDM-MSK調(diào)制方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新的CE-OFDM-MSK調(diào)制方法，不僅使PAPR降為最低限度，而且能使頻譜邊緣快速下降以降低載波間干擾，增強(qiáng)了光OFDM系統(tǒng)抗非線性和子載波干擾的能力，從而提高長(zhǎng)距離大容量光OFDM傳輸系統(tǒng)的性能。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下(1)發(fā)送端產(chǎn)生OFDM-MSK信號(hào)；(2)將(1)產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換，進(jìn)行光相位調(diào)制并將得到的CE-OFDM-MSK光信號(hào)送入光纖；(3)接收端采用相干檢測(cè)的方式接收CE-OFDM-MSK信號(hào)并進(jìn)行相位解調(diào)得到OFDM-MSK信號(hào)；(4)采用與產(chǎn)生OFDM-MSK信號(hào)調(diào)制過(guò)程相逆的解調(diào)方式獲得源端數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04L27/32GK102497351SQ20111041829
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者蘭名滎, 盧健壕, 喻松, 李健, 楊展予, 顧畹儀 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)