研究目的
提出并验证一种基于虚拟序列插入的新型二进制粒子群优化方法，用于降低光直接检测正交频分复用系统中的非线性效应。
研究成果
基于DSI方法提出的NBPSO算法有效降低了IM-DD光OFDM系统的PAPR并提升了接收机灵敏度，在无需额外接收硬件的情况下缓解了非线性效应。实验结果表明，与原始方法和仅采用DSI的方法相比，该方案在灵敏度提升和PAPR抑制方面均取得显著改进。
研究不足
NBPSO方法的计算复杂度可能较高，且该技术特定于IM-DD光OFDM系统，可能会限制其在其他通信系统中的适用性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用新型二进制粒子群优化（NBPSO）方案结合虚拟序列插入（DSI）来降低IM-DD光OFDM系统的峰均功率比（PAPR）。通过NBPSO算法优化虚拟序列以实现PAPR抑制。
2：样本选择与数据来源：
使用长度为94208比特的伪随机二进制序列（PRBS）作为数据源。该OFDM系统包含256个子载波，其中184个用于数据传输，16个用于虚拟序列插入。
3：实验设备与材料清单：
设备包括任意波形发生器（AWG）、外腔激光器（ECL）、马赫-曾德尔调制器（MZM）、掺铒光纤放大器（EDFA）、可调光衰减器（VOA）、光电二极管（PD）、低通滤波器（LPF）以及实时数字存储示波器（TDS-6804B）。材料涉及100公里标准单模光纤（SSMF）。
4：实验流程与操作步骤：
数据在MATLAB中离线处理后上传至AWG，通过MZM调制到光信号上，经100公里SSMF传输，由放大器和衰减器调节后转换回电信号，由示波器捕获并利用训练序列进行同步和信道估计，最终分析误码率（BER）和PAPR。
5：数据分析方法：
采用互补累积分布函数（CCDF）计算BER和PAPR。信道估计使用线性插值法，符号同步基于文献中的特定方法。
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arbitrary waveform generator
Generates electrical OFDM signals for modulation.
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external cavity laser
Generates continuous-wave optical signal at 1556.26 nm.
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Mach-Zehnder modulator
Modulates optical signals with electrical OFDM signals.
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erbium-doped fiber amplifier
EDFA-1, EDFA-2
Amplifies optical signals before and after fiber transmission.
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variable optical attenuator
Controls received optical power.
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photodiode
Converts optical signals to electrical signals.
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low-pass filter
Filters electrical signals.
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real-time digital storage oscilloscope
TDS-6804B
Captures and stores electrical waveforms for analysis.
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standard single-mode fiber
Transmits optical signals over 100 km.
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