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正交频分复用对光学外差系统中加性高斯白噪声和激光相位噪声的容忍度及可行的导频辅助均衡方案

DOI：10.1007/s10043-020-00587-8 期刊：Optical Review 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 众所周知，正交频分复用（OFDM）的性能受相位噪声限制，而相干检测光纤无线（RoF）系统中的相位噪声取决于激光线宽。本文通过数值与理论分析，研究了基于可行导频的信道校正器下，相位噪声与加性高斯白噪声对RoF-OFDM方案性能的联合影响。该相位噪声补偿器因其高效性与简洁性被采用。研究表明：随着子载波调制格式提升，克服FEC限制所需的射频线宽可降低10倍，但会带来7dB的信噪比代价。此外，由于导频辅助均衡法对相位噪声具有高通滤波特性，当激光线宽与OFDM符号周期乘积减小时误码率会升高。我们最终发现：中频（IF）载波抑制并非必需，通过合理选择载波-信号比与中频参数不会影响系统性能。为验证该结论，本文提出了一种伴随中频载波的RoF-OFDM信号相位噪声测量新方法，其平均积分相位噪声源自单载波系统均方根相位偏差的适配。本研究为易受直接检测与相干检测影响的OFDM基RoF方案设计与研究提供了指导准则。
作者： David Zabala-Blanco，Cesar A. Azurdia-Meza，Samuel Montejo-Sánchez，Ali Dehghan Firoozabadi
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研究概述 实验方案

研究目的

分析相位噪声与加性高斯白噪声在采用可行导频信道校正器的RoF-OFDM方案中的综合性能影响。

研究成果

该研究得出结论：随着子载波数量减少和比特率提高，误码率（BER）会改善；导频辅助信道校正器对相位噪声起到高通滤波作用。研究还发现，只要正确设置载波抑制比（CSR）和中频（IF）参数，中频载波抑制对系统性能并非必需。本研究为易受直接检测与相干检测影响的基于正交频分复用（OFDM）的射频光传输（RoF）方案的研究与设计提供了指导准则。

研究不足

该研究聚焦于激光相位噪声与加性高斯白噪声，未考虑光纤损耗和非线性等其他损伤因素。由于分别存在导频辅助均衡、循环前缀以及脉冲成形滤波器（理论模型中）与缺失这些因素（仿真模型中），理论与仿真结果可能不完全吻合。

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