第 42 卷 第 12 期
2015 年 12 月
Vol. 42, No. 12
December, 2015
中 国 激 光
CHINESE JOURNAL OF LASERS
1205003-
无线光正交频分复用系统的实验研究
柯熙政 雷思琛 李蓓蕾
西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
摘要 根据 正交频 分复用 (OFDM)基 本原理 构建了 无线光 正交频 分复用 (FSO-OFDM)实 验系统 ,仿真 分析了 信道噪
声对 FSO-OFDM 系 统性能 的影响。最 后通过 实验验证了 信道噪 声对信号星 座图的 影响,为 FSO-OFDM 的 应用提
供了实验依据。实验表明 FSO-OFDM 系统具有较好的抗码间串扰的性能,其误码率低于单载波调制系统。
关键词 光通信; 无线激光通信; 正交频分复用; 信道噪声; 星座图
中图分类号 TN929.12 文献标识码 A
doi: 10.3788/CJL201542.1205003
Experimental Study on Free Space Optical Orthogonal Frequency
Division Multiplexing System
Ke Xizheng Lei Sichen Li Beilei
College of Automation & Information Engineering, Xi′an University of Technology, Xi′an, Shaanxi 710048, China
Abstract A reasonable free space optical orthogonal frequency division multiplexing (FSO-OFDM) experimental
system model is set up according to the principle of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). The
performance of this scheme is simulated under various channel conditions. And the impact of channel noise on
OFDM modulation constellation is tested experimentally, which provides an experimental basis for FSO-OFDM.
The result shows that FSO-OFDM system has better performance to restrain inter-symbol interference, and its
error rate is lower than that of the single carrier modulation system.
Key words optical communications; free space laser communication; orthogonal frequency division multi⁃
plexing; channel noise; constellation
OCIS codes 060.2605; 070.1170; 010.1330
1 引 言
无线光正交频分复用技术(FSO-OFDM)是利用串/并转换将高速的串行数据流转换成低速并行的正交频
分复用(OFDM)数据流,可实现高效的并行数据传输
[1-8]
。FSO-OFDM 系统通过插入保护间隔(GI)和循环前缀
(CP)以减少符号间串扰(ISI)及子信道间干扰(ICI)。由于 FSO-OFDM 系统中 OFDM 信号在频谱上相互重叠并
且正交,大大提高了系统的频谱利用率。
2001 年,Sun
[9]
将 OFDM 技 术应用于 FSO 通信系统中 ;同年 ,You 等
[10]
提出了两种降低 FSO-OFDM 峰值平
均 功 率 比 (PAPR)的 方 法 。 2003 年 Ohtsuki
[11]
提 出 了 在 无 线 激 光 通 信 中 采 用 多 载 波 调 制 的 概 念 。 2006 年 ,
González 等
[12]
提出了一种数据速率高且不需要信道均衡的室内环境下无线光自适应 OFDM 系统方案;同年,
Shieh 等
[13]
设 计 了 基 于 相 干 检 测 的 OFDM 系 统 (CO-OFDM)。 2007 年 ,两种 FSO-OFDM 系 统 模 型 被 提 出
[14]
。
2008 年,Cvijetic 等
[15]
在室内模拟了通信速率为 10 Gb/s、传输距离为 2.5 km 的 FSO 通信实验。目前人们已经
通过光 OFDM 实验验证了构建 100 Gb/s 的传输速率、2 (bit/s)/Hz 的高光谱效率在单模光纤上传输 1000 km 的
收稿日期: 2015-07-15; 收到修改稿日期: 2015-08-25
基金项目: 国家自然科学基金(61377080)、国家科技创新计划(13C26213201867)、江苏省省级前瞻性研究专项资金(第三批)
项目资助(BE2013088)
作者简介: 柯熙政(1962—),男,教授,博士生导师,主要从事自由空间由通信方面的研究。E-mail: xzke@263.net
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