[发明专利]一种光OFDM系统中基于APTS技术的带宽节省型峰均比抑制系统

说明书

本发明公开一种光OFDM系统的峰均比抑制系统，特别涉及一种光OFDM系统中基于APTS技术的带宽节省型峰均比抑制系统。所述主要通过基于无边带信息传输的相邻分割的部分传输序列(Interleaved‑partition partial transmission sequence，APTS)技术来实现对高峰均比的抑制。在所述系统中，考虑使用一种新颖的星座图来映射光OFDM信号，并通过接收器端对信号的处理来计算出在发射器端每个光OFDM符号所使用的相位旋转向量，最终恢复出原始光OFDM信号。仿真分析表明，本发明既可实现无边带信息传输，即可节省带宽，也兼具较优的峰均比抑制性能。

技术领域

本发明涉及光通信领域，更具体地说，涉及一种光OFDM系统中基于APTS

技术的带宽节省型峰均比抑制系统。

背景技术

光正交频分复用-光OFDM系统结合了射频通信系统中的正交频分复用-OFDM技术和光纤通信的优点。然而光OFDM系统中存在高峰值平均功率比-PAPR的问题。高PAPR驱动高功率放大器在非线性区域工作，这将会增加带内失真和带外辐射，从而导致光OFDM系统性能下降。为了有效地抑制高PAPR对光OFDM系统所带来的影响，目前国内外的专家学者针对高PAPR提出了诸多解决方案，如削波-Clipping、选择性映射-SLM、部分传输序列等技术。在目前的解决方案中，APTS法是概率类技术中对抑制PAPR较为有效的技术，因其在传输中不会引起信号失真，可以较为显著地抑制高PAPR的出现。但是传统的APTS方案中需要传输边带信息，这将增加系统复杂度和传输延时，并降低数据传输速率。

专利申请号为CN201810690961.8的文献公开了一种带宽节省型峰均比抑制系统，所述系统使用无边带信息传输的SLM技术，兼顾了较好的PAPR抑制性能的峰均比方案。但是该发明的不足之处在于其中提出的SLM算法，在降低PAPR和BER的性能方面没有PTS算法，因此，本发明在该专利的基础上，进一步提出使用PTS算法并且使用了一种新的星座图来映射光OFDM信号，进一步提高PAPR和BER的性能，提高系统的数据传输速率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有的光OFDM系统的高峰均比以及传统的APTS方案会降低数据传输速率的缺陷，提供一种光OFDM系统中基于APTS技术的带宽节省型峰均比抑制系统，包括依次连接的发射器模块、OFDM电光调制模块、光纤传输模块、OFDM光电检测模块和接收器模块；所述发射器模块中包括依次连接的原始信号串并变换模块、导频插入模块、训练系列插入模块、循环前缀插入模块和并串转换模块；所述接收器模块中包括依次连接的串并变换模块、符号同步模块、频率同步模块、快速傅里叶变换模块、导频提取和信道估计模块、信道均衡模块、相位噪声估计与相位均衡模块、计算相位旋转向量并去相位旋转模块、反映射模块、并串转换模块和误码检测模块；其特征在于，所述发射器模块中还包括相邻分割的PTS法模块和新星座映射模块，且所述新星座映射模块连接在串并变换模块和导频插入模块之间，所述相邻分割的PTS法模块连接在导频插入模块和训练系列插入模块之间；其中：

所述发射器模块，用于将原始串行数字信号处理成串行时域信号，并进一步将所述串行时域信号传输到OFDM电光调制模块；

所述OFDM电光调制模块，用于将从发射器模块接收到的信号转换为光信号，并进一步将光信号传输到光纤传输模块；

所述的光纤传输模块，用于接收并传输光信号到OFDM光电检测模块；

所述的OFDM光电检测模块，用于将接收到光信号还原成为串行时域信号，并进一步将串行时域信号传输到接收器模块；

所述接收器模块，用于将接收到的串行时域信号还原成原始串行数字信号。

进一步的，所述发射器模块中，所述新星座映射模块，用于按照不同的调制个数，将所述并行数字信号，通过新星座映射为频域信号；其中，新映射星座的表达式为：