[发明专利]恒包络光OFDM-MSK调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的光OFDM调制格式方法，更具体的说，涉及一种结合恒包络OFDM(CE-OFDM)调制和最小频移键控OFDM(OFDM-MSK)调制优点的新型光OFDM调制方法。

背景技术

光正交频分复用技术(O-OFDM)由于具有抗色度色散和偏振模色散、频谱利用率高以及均衡简单等优点，已成为光通信领域的热点研究技术。另外，近年来数字信号处理(DSP)技术的飞速发展也进一步推动OFDM技术在光通信领域的应用。长距离大容量传输信息一直是光通信领域的追求目标，但OFDM由于具有较高的峰均功率比(PAPR)，在光纤中长距离传输易导致严重的非线性；另外，OFDM系统中子载波间隔小，若频谱边缘下降慢，容易产生信道间干扰(ICI)。针对OFDM系统PAPR较大的问题，可以在发送端对信号进行变换以降低PAPR，在接收端采用和发送端相逆的信号变换方式来解调信号。其中，基于相位调制变换技术的恒包络OFDM(CE-OFDM)调制方法可以使PAPR接近最低的0dB。CE-OFDM调制方法通过把原始OFDM信号加载到相位调制器，从而把信息调到相位上，以达到信号包络恒定的目的，从而使得PAPR为0dB。但由于光波本身的波动性，PAPR不能完全为0dB，但这种调制格式已使PAPR降低到了最低限度，从而降低了光纤中非线性的影响。另外，为了使得信号的频谱边缘快速下降，人们提出了连续相位调制OFDM(OFDM-CPM)的方法，即一种各个子载波上数据间相位连续的调制方法。但已有的系统由于没有实现各个子载波上数据的相位连续而没有实现真正的连续相位调制，而最小频移键控OFDM(OFDM-MSK)调制方法可使子载波上的数据相位连续，从而完全实现了OFDM-CPM调制，达到了频谱边缘快速下降，显著减小载波频率偏移(CFO)、ICI以及符号间干扰(ISI)的效果。

因此本发明提出了一种新的CE-OFDM-MSK调制方法，结合了CE-OFDM调制和OFDM-MSK调制的优点，一方面最大程度降低了OFDM信号的PAPR，减小传输中引入的非线性效应，另一方面使得频谱边缘快速下降，从而提高长距离大容量光OFDM传输系统的性能。

发明内容

本发明的目的：提出一种新的CE-OFDM-MSK调制方法，增强光OFDM系统抗非线性和子载波干扰的能力，从而提高长距离大容量光OFDM传输系统的性能。

本发明的主要内容有：结合已有的OFDM-MSK和CE-OFDM系统的优点提出一种新的调制方法，该方法不仅使PAPR降为最低限度，而且能使频谱边缘快速下降以降低载波间干扰，从而提高系统的性能。

本发明的具体实现方法是：在发送端利用OFDM-MSK信号去调制激光器的相位形成横包络OFDM信号发送。

本发明具体实现步骤为：

1)发送端产生OFDM-MSK信号；

2)将1)产生的信号经过数模转换，进行光相位调制并将得到的CE-OFDM-MSK光信号送入光纤；

3)接收端采用相干检测的方式接收CE-OFDM-MSK信号并进行相位解调得到OFDM-MSK信号；

4)采用与产生OFDM-MSK信号调制过程相逆的解调方式获得源端数据。

附图说明

通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本发明的上述或其他优点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了CE-OFDM-MSK系统的完整框图

图2示出OFDM-MSK发送机框图

图3示出基于FFT的OFDM-MSK发送机框图

图4示出CE-OFDM系统框图

图5示出了CE-OFDM-QAM调相前星座图

图6示出了CE-OFDM-QAM调相后星座图

图7示出了CE-OFDM-QAM信号经光纤后的星座图

图8示出了CE-OFDM-QAM均衡后的经解相信号星座图

图9示出了CE-OFDM-QAM信号均衡后的QAM星座图

图10示出了CE-OFDM-MSK调相前星座图

图11示出了CE-OFDM-MSK调相后星座图

图12示出了CE-OFDM-MSK信号经光纤后星座图

图13示出了CE-OFDM-MSK均衡后的经解相信号星座图

图14示出了CE-OFDM-MSK均衡后的MSK信号星座图

图15示出了CE-OFDM-MSK和CE-OFDM-QAM系统的误码率随信噪比变化曲线

具体实施方式