大线宽CO-OFDM系统盲相位噪声补偿算法优化

本文主要探讨了大线宽相干光正交频分复用（CO-OFDM）系统中一种针对盲载波间干扰（ICI）相位噪声补偿的创新算法。CO-OFDM作为一种高效的数据传输技术，尤其在高速光通信中被广泛应用，但其性能受相位噪声影响较大，尤其是在长途传输时。相位噪声是由于光源不稳定性和光纤衰减等因素导致信号相位随时间漂移，这可能导致符号判决错误，降低系统的性能。 文章首先介绍了背景，即在采用CO-OFDM系统前，需要先通过无迭代盲(IFB)算法对公共相位误差(CPE)的相位噪声进行初步补偿。IFB算法虽然简单，但可能无法完全消除相位噪声的影响。为了进一步提升性能，研究者提出了一个两阶段的补偿策略：粗略ICI相位噪声补偿和精细ICI相位噪声补偿。 粗略补偿阶段使用的是平均能量盲(Avg-BL)算法，这个算法针对频域数据进行处理，通过估计并校正每个接收到的OFDM符号中的粗略相位噪声，有效地减少了符号判决错误的传播。Avg-BL算法的优点在于其计算复杂度低，能在一定程度上减小算法的负担。 精细补偿阶段则采用了公共相位误差分割补偿(CPEC)算法。CPEC算法在Avg-BL的基础上进行，首先对已补偿过的频域数据进行判决，然后将每个接收的OFDM时域符号分割成多个亚符号。通过这种方法，CPEC算法能更精确地估计每个亚符号内的相位噪声，并计算出其近似平均值，从而提供更有效的补偿。 实验证明，在50 Gbit/s的CO-OFDM系统中，当传输距离达到100公里时，提出的算法相比于Avg-BL算法和CPEC算法有更佳的相位噪声补偿效果。它不仅提高了系统的抗干扰能力，还保持了较高的频谱利用率。此外，通过合理选择时域OFDM亚符号的分割数目，可以在保持算法性能的同时，控制计算复杂度的增加。 总结来说，本文的关键贡献在于提出了一种有效克服CO-OFDM系统中盲相位噪声问题的算法，通过精细的补偿步骤，提升了系统的性能稳定性，对于提高光通信系统的可靠性具有重要意义。同时，文章的研究方法也为其他光通信系统中应对相位噪声提供了新的思路和技术参考。