基于无迹卡尔曼滤波的CO-OFDM系统相位噪声补偿算法

• 作者: 任宏亮 卢瑾 唐英杰 胡卫生 董月军 覃亚丽 郭淑琴
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 光通信 相干光正交频分复用 相位噪声 无迹卡尔曼滤波 扩展卡尔曼滤波 高阶正交幅度调制
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信
• 页码范围: 223-234
• 页数: 12页
• 分类号: TN913.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201744.1106010

摘要

基于高阶正交幅度调制(QAM)和大线宽相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统,提出了一种在时域进行无迹卡尔曼滤波(UKF)的相位噪声补偿算法.该算法在接收端基于训练符号频域卡尔曼滤波实现信道均衡,用较小的频域导频数据开销进行频域扩展卡尔曼滤波,先补偿公共相位误差(CPE)噪声,然后将CPE噪声补偿之后的数据在时域进行载波间干扰(ICI)相位噪声粗补偿.对相位噪声粗补偿后的频域数据进行预判决,结合接收端原始时域数据,在时域对判决后的数据进行UKF以实现ICI相位噪声的精细补偿.对精细补偿之后的频域数据再进行相位噪声粗补偿并进行迭代运算,极大地提高了相位噪声的补偿效果.对50 Gbit·s-1的CO-OFDM系统进行了传输距离为100 km的仿真,与其他算法相比,所提算法的频谱利用率极高,且具有较好的补偿效果.对激光器线宽为700 kHz且调制方式为32QAM的传输信号进行二次迭代后,所提相位噪声补偿算法的误码率性能仍可达到前向纠错上限.所提算法促进了大线宽CO-OFDM系统在长距离接入网和城域网中的应用.