[发明专利]采用相位分集接收相干光正交频分复用接入信号的系统

说明书

技术领域

本发明属于光通信网络中采用光学相位分集接收技术实现接收相干光正交频分复用（CO-OOFDM）信号的新型光接入系统，可用于改善相干光正交频分复用信号的接收性能。

背景技术

正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号作为一种高谱效率的调制信号，已经在无线通信领域吸引了人们广泛的关注和兴趣。近年来，人们发现光正交频分复用(OOFDM, Optical OFDM)信号可以有效地降低长距离光纤信道中的色散和偏振模色散负面效应，并能应用在接入网的光网络单元（ONU）中进行子载波的灵活调度，因此它被许多研究机构提出并在光通信传输网和接入网中展开了广泛研究。目前，相干光正交频分复用（CO-OOFDM）技术因为兼具相干光检测技术可以提高接收光信号灵敏度，和光载正交频分复用信号可以有效抵抗色度色散（CD）及偏振模色散（PMD）负面效应的双重优点，成为长距离传输和接入系统研究的热点。

目前业界已提出的光载波自提取OOFDM信号的方案（Lei Xu, Junqiang Hu, Dayou Qian, et al. Coherent Optical OFDM Systems Using Self Optical Carrier Extraction. Proc.OFC’08, OMU4 (2008)），具有一定的抵抗光纤色散和偏振模色散负面效应的能力，但是其接收性能有待进一步改进和提高。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提出一种采用相位分集接收相干光正交频分复用接入信号的系统，将经过标准单模光纤（SMF-28）长距离传输后的OOFDM信号分别经过光学相位分集接收机和相位估计模块的处理，能有效地抵抗光纤色散和偏振模色散的负面效应。

本发明采用的技术方案是：本发明系统包括包括发射端的数字信号通过串并变换、正交幅度调制、傅里叶逆变换、并串变换、添加固定长度的循环前缀、数模转换和射频上变换处理后，得到OFDM电信号；接收端接收的电信号通过射频下变换、模数转换、移除循环前缀和串并变换、信道估计、傅里叶变换、解调及并串变换处理后形成数据输出序列；还包括分布反馈式激光器、相位调制器、掺铒光纤放大器、光学相位分集接收机、光电探测器Ⅰ、光电探测器Ⅱ和相位估计模块。

其中：所述相位调制器接收所述OFDM电信号和分布反馈式激光器发送的信号，经处理获得OOFDM信号，OOFDM信号通过标准单模光纤传输到掺铒光纤放大器，由掺铒光纤放大器处理后输出光信号到光学相位分集接收机中，光学相位分集接收机将掺铒光纤放大器处理后输入的光信号与其光学相位分集接收机接收的本地混频光源进行光信号处理，处理后输出的信号分别通过光电探测器Ⅰ和光电探测器Ⅱ输入相位估计模块，相位估计模块处理后输出电信号到接收端。

基于图1所示的系统中，产生、传输和接收的都是光OFDM信号，而OOFDM信号在传输后具有抵抗子载波合成信号时间延迟负面影响的效应，同时基于图5和图6得到的测量结果，所采用的OOFDM信号能有效恢复并达到长距离传输后检测要求，因此本发明不但能有效地抵抗光纤色散和偏振模色散的负面效应，而且能显著提高OOFDM信号长距离传输后的接收质量和接收灵敏度。本发明的系统实现方便，技术上切实可行。

附图说明

图1为本发明中基于光学相位分集接收和相位估计的相干光OFDM远距离光接入系统结构图；

图2为本发明中光学相位分集接收机结构图；

图3为本发明中相位估计模块处理流程图；

图4为本发明中射频及光OFDM信号的频谱及相位图；

图5为本发明中各种方案接收系统的OFDM信号星座图；

图6为本发明中接收OFDM信号EVM性能比较图。

具体实施方式