相干光正交频分复用光纤通信系统的设计与研究.docx

本科毕业设计（论文）学院(部)电子信息学院题目相干光正交频分复用光纤通信系统的设计与研究年级大四专业通信工程班级14通信学号1428404016姓名仇佳指导老师高明义职称副教授论文提交日期目录第一章绪论11.1引言11.2本课题的研究内容和意义3第二章相干光正交频分复用系统（CO-OFDM）的基本原理42.1OFDM系统的原理42.1.1OFDM系统的数学描述42.1.2OFDM的实现62.1.3OFDM中的循环前缀72.2相干光检测82.3CO-OFDM系统中的光电调制/解调技术92.3.1CO-OFDM系统的射频到光的调制92.3.2CO-OFDM系统的光到射频的解调112.4本章小结13第三章光纤链路对传输性能的影响143.1衰减143.2色散163.2.1色散的分类163.2.2色散补偿技术173.3本章小结18第四章CO-OFDM系统性能仿真及分析194.1OptiSystem的基本介绍194.2CO-OFDM的系统性能仿真194.3补偿后的传输性能分析234.4本章小结25第五章全文总结26参考文献27致谢29苏州大学本科毕业设计（论文）IV相干光正交频分复用光纤通信系统的设计与研究中文摘要随着近几年的信息技术发展，对大容量信息的要求日益增加，有限的频带资源需要高频谱效率的通信系统。尽管波分复用满足了大容量的传输要求，但固定的频率栅格造成了频带资源的浪费。为了提高频谱利用率，相干光正交频分复用技术开始研究，它是一种结合了正交频分复用和相干光检测的技术，在保证了高频谱利用率，强抗干扰能力的同时又提升了系统的灵活度，大大增加了中继距离。本文主要对相干光正交频分复用的原理和关键技术作了阐述，并研究了光纤信道对其传输性能的影响。主要内容包括理论和仿真两个方面。首先，理论上研究了基于正交频分复用的传输系统，从逆快速傅里叶变换/快速傅里叶变换，循环前缀切入，分析了它的高频谱利用率和高效的算法。其次，利用商用OptiSystem软件仿真了CO-OFDM背靠背及传输系统，分析了光纤链路对CO-OFDM系统性能的影响。关键词：相干光检测，正交频分复用，色散作者：仇佳指导老师：高明义DesignandresearchofcoherentopticalorthogonalfrequencydivisionmultiplexingopticalcommunicationsystemAbstractWiththedevelopmentofinformationtechnologyinrecentyears,thedemandforlarge-capacityinformationisincreasing.Thelimitedfrequencybandresourcesrequireahighlyspectrum-efficientcommunicationsystem.Althoughwavelengthdivisionmultiplexingmeetslarge-capacitytransmissionrequirements,fixedfrequencygridscausewasteoffrequencybandresources.Inordertoimprovethespectrumutilization,coherentopticalorthogonalfrequencydivisionmultiplexingtechnologyhasbeguntobestudied.Itisatechnologythatcombinesorthogonalfrequencydivisionmultiplexingandcoherentopticaldetectiontoensurehighspectrumutilizationandstronganti-interferenceability.Atthesametime,theflexibilityofthesystemisincreased,andtherelaydistanceisgreatlyincreased.Thispapermainlydescribestheprincipleandkeytechnologiesofcoherentopticalorthogonalfrequencydivisionmultiplexing,andstudiestheinfluenceoffiberchannelonitstransmissionperformance.Themaincontentincludesboththeoreticalandsimulationaspects.Firstofall,thetransmissionsystembasedonOrthogonalFrequencyDiv