CN116170079B Imdd-ofdm光纤系统及其分集接收色散补偿方法 （香港理工大学深圳研究院）

道高新技术产业园南区粤兴一道18号IMDD-OFDM光纤系统及其分集接收色散补偿本发明公开了一种IMDD－OFDM光纤系统及的OFDM光信号分为第一路OFDM光信号与第二路字信号处理模块得到各个子载波的已补偿色散出信号的信噪比达到最大，且接收机的结构简2所述光分束器分别与所述第一光电探测器以及所述色散元件连接，用于将所信号分为第一路OFDM光信号与第二路OFDM光信号并分别送入至所述第一光电探测器与所所述第一光电探测器与所述接收端数字信号处理模块连接，用于将第一路转换为第一路OFDM电信号并输出至所述接收端数字信所述第二光电探测器分别与所述色散元件以及所述接收端数字信号处理模块所述接收端数字信号处理模块用于根据第一路OFDM电信号与第二路OFDM电信号分别得到第一路OFDM电信号的各个子载波的接收信号与第二路OFDM电信号的各个子载波的接个子载波的已补偿色散引起的频率选择性功率衰落的所述发射端数字信号处理模块与所述任意波形发生器连接，用于产生实数所述电放大器用于对所述OFDM电信号进行放4.根据权利要求3所述的IMDD_OFDM光纤系统，其特征在于，所所述调制器分别与所述电放大器以及所述单模光纤连接，用于在所述OFD所述掺饵光纤放大器分别与所述单模光纤以及所述光衰减器连接，用于将所所述光衰减器分别与所述掺饵光纤放大器以及所述光分束器连接，用5.根据权利要求1所述的IMDD_OFDM光纤系统，6.根据权利要求1所述的IMDD_OFDM光纤系统，其特3将发射机输出的OFDM光信号送入至接收机的光分束器中，以将OFDM第一路OFDM光信号经第一光电探测器探测后输出第一路OFDM号经色散元件后由第二光电探测器探测并输出第二对所述第一路OFDM电信号与所述第二路OFDM电信号进行模数转换里叶变换处理后分别得到第一路OFDM电信号的各个子载波的接收信号与第二路OFDM电信采用最大比值合并算法将两路OFDM电信号的相应子载波信号进行合并载波的已补偿色散引起的频率选择性功率衰8.根据权利要求7所述的IMDD_OFDM光纤系统的分集接收色散补偿方法，其特征在于，将实数OFDM信号添加循环前缀并经并串转换与削幅后输出至任意波形发生器以生成9.根据权利要求8所述的IMDD_OFDM光纤系统的分集接收色散补偿方法，其特征在于，里叶变换处理后分别得到第一路OFDM电信号的各个子载波的接收信号与第二路OFDM电信在对所述第一路OFDM电信号与所述第二路OFDM电信号进行快速傅里叶变换处理之前里叶变换处理后分别得到第一路OFDM电信号的各个子载波的接收信号与第二路OFDM电信在对所述第一路OFDM电信号与所述第二路OFDM电信号进行快速傅里叶变换处理之后4[0001]本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及的是一种IMDD_OFDM光纤系统及其分集[0002]基于强度调制和直接检测(IntensityModulationDirectDetection，IMDD)的调制(CarrierlessAmplitudeandPhaseModulation,CAP)相比，IMDD正交频分复用[0003]然而，IMDD_OFDM系统的可用信号带宽或传输距离受到平方律检测后色散引起的[0005]鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种IMDD_OFDM光纤系统及其分集接收色散补偿方法，以解决现有色散引起的频率选择性功能衰落方案成本较高的问[0009]所述光分束器分别与所述第一光电探测器以及所述色散元件连接，用于将所述OFDM光信号分为第一路OFDM光信号与第二路OFDM光信号并分别送入至所述第一光电探测信号转换为第一路OFDM电信号并输出至所述接收[0011]所述第二光电探测器分别与所述色散元件以及所述接收端数字信号处理模块连[0012]所述接收端数字信号处理模块用于根据第一路OFDM电信号与第二路OFDM电信号5分别得到第一路OFDM电信号的各个子载波的接收信号与第二路OFDM电信号的各个子载波所述第一路OFDM电信号与所述第二路OFDM电信号[0016]所述任意波形发生器分别与所述发射端数字信号处理模块以及所述电放大器连[0021]所述掺饵光纤放大器分别与所述单模光纤以及所述光衰减器连接，用于将所述[0025]第二方面，本发明提供了一种如上述所述的IMDD_OFDM光纤系统的分集接收色散光信号经色散元件后由第二光电探测器探测并输出第二路OF速傅里叶变换处理后分别得到第一路OFDM电信号的各个子载波的接收信号与第二路OFDM个子载波的已补偿色散引起的频率选择性功率衰落的6[0034]将实数OFDM信号添加循环前缀并经并串转换与削幅后输出至任意波形发生器以的接收信号与第二路OFDM电信号的各个子载波的接收信号[0036]在对所述第一路OFDM电信号与所述第二路OFDM电信号进行快速傅里叶变换处理的接收信号与第二路OFDM电信号的各个子载波的接收信号的[0038]在对所述第一路OFDM电信号与所述第二路OFDM电信号进行快速傅里叶变换处理换处理后分别得到第一路OFDM电信号的各个子载波的接收信号与第二路OFDM电信号的各本发明通过分集接收的方式采用最大比值合并算法将两路OFDM电信号的相应子载波信号[0043]图3是本发明一个实施例提供的信号带宽为42.7GHz的OFDM信号经10km标准单模光纤传输后在接收光功率为8dBm时采用传统接收及分集接收的信噪[0044]图4是本发明一个实施例提供的信号带宽为42.7GHz的OFDM信号经10km标准单模光纤传输后在接收光功率为8dBm时采用分集接收的两路信号及其合并信号的信噪比分7[0045]图5是本发明一个实施例提供的速率为170.6Gbit/s的16QAM_OFDM信号经10km标准单模光纤传输后采用传统接收及分集接收的误码率随接收光功[0046]图6是本发明一个实施例提供的速率为170.6Gbit/s的16QAM_OFDM信号经10km标准单模光纤传输后在接收光功率为8dBm时采用传统接收及分集接收的信号[0047]图7是本发明一个实施例提供的信号带宽为50.2GHz的OFDM信号经10km标准单模光纤传输后在接收光功率为8dBm时采用传统接收及分集接收的信噪[0048]图8是本发明一个实施例提供的信号带宽为50.2GHz的自适应比特功率加载OFDM信号经10km标准单模光纤传输后在接收光功率为8dBm时采用传统接收及分集接收的误码[0049]图9是本发明一个实施例提供的信号带宽为50.2GHz的自适应比特功率加载OFDM信号经10km标准单模光纤传输后在接收光功率为8dBm时采用传统接收(速率为180.5Gbit/s)及分集接收(速率为208.1Gbit/s)的比特功率[0051]本发明提供一种IMDD_OFDM光纤系统及其分集接收色散补偿方法，为使本发明的8[0056]经发明人研究发现，IMDD_OFDM系统的可用信号带宽或传输距离受到平方律检测带宽。此外，基于频谱高效频分复用(SpectrallyEfficientFrequencyDivisionMultiplexing，SEFDM)的分集技术也可缓解色散引起的频率选择性功率衰落问题。但是统中的应用。[0057]针对上述技术问题，本发明提供了一种IMDD_OFDM光纤系统及其分集接收色散补路OFDM光信号，其后第一路OFDM光信号经第一光电探测器探测后输出第一路OFDM电信号，接收端数字信号处理模块对所述第一路OFDM电信号与所述第二路OFDM电信号进行模数转功率衰落的输出信号。这样，本发明通过分集接收的方式采用最大比值合并算法将两路述光分束器1分别与所述第一光电探测器3以及所述色散元件2连接，用于将所述OFDM光信号分为第一路OFDM光信号与第二路OFDM光信号并分别送入至所述第一光电探测器3与所述色散元件2；所述第一光电探测器3与所述接收端数字信号处理模块5连接，用于将第一路OFDM光信号转换为第一路OFDM电信号并输出至所述接收端数字信号处理模块5；所述第二光电探测器4分别与所述色散元件2以及所述接收端数字信号处理模块5连接，用于将第二路OFDM光信号转换为第二路OFDM电信号并输出至所述接收端数字信号处理模块5；所述接收端数字信号处理模块5用于根据第一路OFDM电信号与第二路OFDM电信号分别得到第一路9;收端数字信号处理模块5连接，用于对所述第一路OFDM电信号与所述第二路OFDM电信号进出的第一路OFDM电信号与所述第二光电探测器4输出的第二路OFDM电信号经所述示波器6接收并进行离线处理，以便于后续的所述接收端数字信号处理模块5进行重采样、同步处述任意波形发生器8分别与所述发射端数字信号处理模块7以及所述电放大器9连接，用于分别与所述掺饵光纤放大器13以及所述光分束器1连接，用于调节所述发射机的接收信号[0072]在一些实施例中，所述色散元件2是一段与所述单模光纤12长度一样的标准单模分为第一路OFDM光信号与第二路OFDM光信号；具体如一种IMDD_OFDM光纤系统的实施例所理与快速傅里叶变换处理后分别得到第一路OFDM电信号的各个子载波的接收信号与第二得到各个子载波的已补偿色散引起的频率选择性功率衰落的输出信号。具体如一种IMDD_的OFDM光信号经10km标准单模光纤传输后在接收光功率为8dBm时采用传统接收及分集接收的信噪比分布图。而图4给出了采用传统接收的两路信号及其合并信号的信噪比分布出了速率为170.6Gbit/s的16QAM_OFDM信号经10km标准单模光纤传输后在接收光功率于16QAM_OFDM信号的42.7GHz。图7给出了在50.2GHz信号带宽范围内传统接收和分集接图8给出了信号带宽为50.2GHz的自适应比特功率加载OFDM信号经10km标准单模光纤传输后在接收光功率为8dBm时采用传统接收及分集接收的误码率随传输速率的变化曲线。的速率180.5Gbit/