FPGA实现的OOFDM-PON上行系统设计：实时性能与应用验证

本文主要探讨了基于FPGA的光的正交频分复用（OOFDM-PON）上行系统的设计与实现。作者李恒和乔耀军，分别作为硕士研究生和副教授，他们的研究领域集中在通信系统中的FPGA开发和高速光纤传输系统与网络。文章的核心内容是利用FPGA的实时处理能力，结合OOFDM-PON的原理，构建了一个高效且具有强大可行性的上行传输接入系统。 该系统的关键组成部分包括： 1. 加解扰：为了保证信号的完整性和安全性，系统采用了加扰和解扰技术，确保数据在传输过程中免受干扰。 2. 4/16QAM调制解调：这是OOFDM-PON系统中的关键模块，用于将数字信号转换成适合在光信道中传输的模拟信号，以及在接收端进行反向转换。4/16QAM调制允许更高的数据速率，但同时也增加了信号的复杂性。 3. 快速傅里叶变换（FFT）：在数字域中，FFT被用来执行高效的频谱分析和信号处理，这对于OOFDM调制解调至关重要，因为它允许数据在不同子载波之间快速切换。 4. 数字域上下变频：这是一种在无需物理硬件的情况下改变信号频率的技术，对于OOFDM-PON而言，它能优化信号的频谱利用率，提高系统的灵活性。 5. 数模/模数变换：系统内还涉及到数字信号到模拟信号（DAC）和模拟信号到数字信号（ADC）的转换，确保了信号在整个传输链路中的无缝转换。 通过在北京邮电大学信息与通信工程学院的Xilinx V5开发平台，作者们使用Verilog语言编写了这些模块的程序，实现了系统的集成和高效运行。实验结果显示，这个基于FPGA的OOFDM-PON上行系统在20千米单模光纤环境中成功地进行了实时数据业务和视频业务的传输，验证了其优良的传输性能和稳定性。 总结来说，这篇论文不仅介绍了FPGA在OOFDM-PON系统中的应用，而且还展示了如何通过实际设计和测试来提升光纤网络的上行传输效率和质量，对于通信领域的研究者和工程师来说，这是一篇重要的技术参考文献。