偏振复用DD-OFDM-PON系统及信号传输方法

摘要

本发明一种偏振复用DD-OFDM-PON系统及信号传输方法，属于光接入网络技术领域，本发明在系统发送端和接收端，分别采用了射频上变换和射频下变换，相对现有的OFDM-PON系统，子载波利用率提高了一倍；本发明采用光学单边带调制技术和偏振复用技术，偏振正交的两路信号在频谱上重叠，相对于采用光学双边带的偏振复用DD-OFDM-PON系统或未采用偏振复用技术的DD-OFDM-PON系统的频谱利用率提高了一倍；本发明采用了MIMO信道估计技术，具有较好的数据恢复功能，系统性能的误比特率性能与40Gb/s的系统性能相近，系统鲁棒性较好。

主权项

一种偏振复用DD‑OFDM‑PON系统，其特征在于，该系统包括信号发射机和信号接收机；所述的信号发射机包括第一OFDM基带信号发射机、第二OFDM基带信号发射机、第一射频变换模块、第二射频变换模块、第三射频变换模块、希尔伯特变换模块、逆希尔伯特变换模块、外腔半导体激光器、马赫曾德尔调制器、分波器、第一偏振器、第二偏振器、第一双臂马赫曾德尔调制器、第二双臂马赫曾德尔调制器和偏振合束器，其中，第一OFDM基带信号发射机：用于对随机生成的串行信号依次进行正交振幅调制、串并转换、添加训练序列、厄米特对称变换、快速傅里叶逆变换、添加循环前缀和并串转换处理，进而生成基带OFDM信号，并将基带OFDM信号发送至第一射频变换模块中；第二OFDM基带信号发射机：用于对随机生成的串行信号依次进行正交振幅调制、串并转换、添加训练序列、厄米特对称变换、快速傅里叶逆变换、添加循环前缀和并串转换处理，进而生成基带OFDM信号，并将基带OFDM信号发送至第二射频变换模块中；外腔半导体激光器：设置光载波频率和线宽，用于产生光载波发送至马赫曾德尔调制器中；第一射频变换模块和第二射频变换模块：用于产生射频载波，并采用接收到的基带OFDM电信号调制射频载波，生成以射频频率为中心的射频OFDM信号；第三射频变换模块：用于产生射频载波并发送至马赫曾德尔调制器中；希尔伯特变换模块：用于对接收到的射频OFDM信号进行希尔伯特变换，并将变换后的射频OFDM信号发送至第一双臂马赫曾德尔调制器中；逆希尔伯特变换模块：用于对接收到的射频OFDM信号进行逆希尔伯特变换，并将变换后的射频OFDM信号发送至第二双臂马赫曾德尔调制器中；马赫曾德尔调制器：用于对光载波进行调制获得正负两个射频频率光波，并发送至分波器中；分波器：用于将正负两个射频频率光波进行分波，并分别发送至第一偏振器和第二偏振器中；第一偏振器和第二偏振器：用于对正负两个射频频率光波进行偏振处理，使正负两个射频频率光波正交，处理后发送至第一双臂马赫曾德尔调制器和第二双臂马赫曾德尔调制器中；第一双臂马赫曾德尔调制器和第二双臂马赫曾德尔调制器：用于采用射频OFDM信号和经过希尔伯特变换或逆希尔伯特变换后的射频OFDM信号对偏振处理后的正负两个射频频率光波进行调制，获得光上边带OFDM信号和光下边带OFDM信号，并发送至偏振合束器中；偏振合束器：用于根据光上边带OFDM信号和光下边带OFDM信号，获得偏振复用信号，并通过光纤传输至接收机中；所述的信号接收机包括偏振分束器、第一光电探测器、第二光电探测器、第一射频下变换模块、第二射频下变换模块、第一OFDM信号接收机和第二OFDM信号接收机、MIMO信道估计模块，其中，偏振分束器：用于将接收到的偏振复用信号分成两路正交的光信号，并分别发送至第一光电探测器和第二光探测器中；第一光电探测器和第二光电探测器：用于将光信号转换为电信号，发送至第一射频下变换模块和第二射频下变换模块中；第一射频下变换模块和第二射频下变换模块：用于对接收到的电信号进行射频下变换，得到基带信号，并发送至第一OFDM信号接收机和第二OFDM信号接收机中；第一OFDM信号接收机和第二OFDM信号接收机：用于滤除接收到的信号中的高频信号，并对得到的基带信号进行串并转换，移除循环前缀和快速傅里叶变换处理，将处理后的信号发送至MIMO信道估计模块中；MIMO信道估计模块：用于对信号进行MIMO信道估计和信道均衡，获得该系统的误比特率，并判断所获得的误比特率是否小于FEC门限值。