压扩变换优化60GHz OFDM光载无线通信系统的性能提升

本文主要探讨了在60 GHz（六十千兆赫兹）的正交频分复用（OFDM）光载无线通信（ROF）系统中的压扩变换技术应用。OFDM是一种高效的频谱利用方式，但其峰均功率比（PAPR）较高，这会限制系统的接收性能和信号质量。为了克服这一问题，研究人员提出了一种创新方法，即通过压扩变换来降低PAPR，从而改善系统的动态范围，提升信号的可靠性。 压扩变换是一种数字信号处理技术，通过在信号的幅度上进行扩展，使得信号的峰值被分散，从而减小PAPR。在60 GHz OFDM-ROF系统中采用压扩变换，意味着信号在传输过程中能更好地抵抗非线性效应，如光纤色散，这对于长距离光纤传输尤其关键，因为色散会导致信号失真，降低通信质量。 实验结果显示，当将基于压扩变换的2.5 Gb/s（每秒二点五吉比特）的60 GHz OFDM-ROF信号通过标准单模光纤传输50公里后，即使在没有色散补偿的条件下，系统接收灵敏度相较于传统方法提高了约2.3 dB。这意味着在相同的误码率（BER）水平下，压扩变换可以容忍更低的输入功率，减少了能量消耗，对电池供电的设备尤为有利。 此外，压扩变换还显著降低了OFDM信号的PAPR，当CCDF（互补累积分布函数）达到10^-4时，PAPR下降大约3 dB。这不仅提升了系统的信号质量，还降低了对均衡器和其他前端电路的复杂性和成本要求。 总结来说，这项研究展示了压扩变换在60 GHz OFDM光载无线通信系统中的实际应用潜力，它不仅提高了系统的接收性能，还优化了信号处理的效率和复杂度。这对于推进高速、高带宽的无线通信技术的发展具有重要意义，特别是在无线通信基础设施的升级和未来5G/6G网络的部署中。