论文部分内容阅读
伴随着移动网络与互联网技术的飞速发展,新型通信标准、规格和传输形式层出不穷,更高阶更稳定的通信系统成为当前的迫切需求。伴随着第五代移动通信网络的基础建设开始普及,作为承载网建设中前传技术的首选方案之一,基于有源光网络和无源光网络的多种OFDM技术,当前已成为研究重点。OFDM技术具有抗干扰能力强、信道均衡易实现和频谱利用率较高等优点。但其对时频同步的误差相对敏感,较小的误差便会导致较大的传输误码率,因此对OFDM同步技术的研究还需更加深入。传统的通信系统测试验证需要设计原型机,具有制造成本高、设计周期长、实现难度大等缺点。此外,虽然现有的光纤通信系统的发展已经相当全面,但仍有着在复杂地理阻隔条件或应急通信条件下灵活性较差、光缆铺设成本高等问题,需要采用若干种其他的通信方式进行弥补。本文研究了 OFDM基本原理与关键技术,设计并实现了一套基于软件无线电平台的OFDM通信实验平台。提出了基于CAZAC序列作为数据帧训练序列的定时同步优化算法,设计实现了一套OFDM无线光通信实时传输系统,并进行了实验验证。论文的主要工作和成果如下:1.研究了 OFDM技术的基本原理和关键技术,设计了基于软件无线电平台的多进制OFDM无线通信系统的基础架构。随后通过NI-LabVIEW和NI-USRP的实现,通过传输结果表明了该软件无线电系统的可实用性。2.提出了基于CAZAC序列作为数据帧训练序列的定时同步优化算法。研究了 OFDM关键技术中的定时同步问题,提出了通过CAZAC序列生成数据帧训练序列的改进设计方案,及其对应的定时同步优化算法,通过仿真及实验得到此优化算法要比经典算法具有更加良好的时间度量函数形态特征,时间均方误差与系统误码率也更低。3.设计了基于软件无线电的M-QAM-OFDM无线光实时通信系统,采用了优化的定时同步算法。实现了在10m的距离下,峰值速率可以达到2.5Gbps的实时数据无线光传输。实验验证了该无线光传输系统在传输速率和格式上的透明,且具有优越的灵活性。4.研究了无线光通信系统中误码率的估算方法。通过矢量误差幅度对误码率进行估算的传统计算方法基础上,提出了基于光信噪比和矢量误差幅度的误码率估算表达式。通过实验对照,证明该优化估算方法具有计算误差小的优点,以及该系统及算法具有良好的实际应用价值。