相干光FBMC/OQAM系统中联合信道与载波频率偏移的估计与补偿技术

"相干光FBMC/OQAM系统的信道和载波频率偏移联合估计及补偿方法研究" 本文深入探讨了在光纤通信中使用交错正交幅度调制（CO-FBMC/OQAM）格式的相干光滤波器组多载波系统所面临的关键问题——色散和激光器频率偏移。这两种因素会显著降低系统的传输性能。作者针对这一挑战，重点研究了一种基于训练序列的信道和载波频率偏移的联合估计与补偿技术。 首先，文章详细分析了CO-FBMC/OQAM系统的信道传输模型，这是理解系统性能的基础。CO-FBMC/OQAM是一种高效的信号传输技术，它结合了滤波器组多载波（FBMC）的频谱效率和相干光通信的高灵敏度。然而，由于光纤的色散效应和激光器频率漂移，系统会受到干扰，导致信号质量下降。 为了解决这些问题，论文提出了一种训练序列的设计和优化方案，以抑制固有的虚部干扰（IMI）。IMI是OQAM调制格式特有的，它在信号处理过程中产生额外的失真。通过精心设计的训练序列，可以有效地减轻这种干扰，提高信号的解调性能。 此外，针对信道噪声对估计过程的干扰，研究者提出了一种基于帧间频域平均的估计方法。这种方法利用实值导频的交叉关联函数在不同帧之间进行频域平均，通过计算相位来获取载波频率偏移的估计值。同时，信道响应也通过同样的方式进行频域平均，以得到更准确的信道估计。这种方法巧妙地利用了不同帧之间的信息，降低了噪声影响，提高了估计的精度。 为了验证所提出的联合估计和补偿方法的有效性，作者建立了一个CO-FBMC/OQAM系统的数值仿真平台。他们模拟了不同激光器频率偏移条件下的系统性能，包括在背靠背（即无传输损耗）和经过1500公里标准单模光纤传输后的场景。仿真结果显示，无论在何种条件下，该方法都能有效地抑制色散和激光器频率偏移的影响，显著改善系统的误差幅度矢量和误码率，从而提升整体的传输性能。 总结来说，这篇论文提供了一种创新的联合估计和补偿策略，对于提高光纤通信中CO-FBMC/OQAM系统的稳健性和传输效率具有重要意义。通过理论分析、训练序列优化和仿真验证，这种方法为解决实际光纤通信系统中的关键问题提供了有价值的参考。