[发明专利]一种CO-OFDM系统相位噪声优化补偿方法

摘要

一种CO‑OFDM系统相位噪声优化补偿方法，通过减少相位噪声谱结构的约束条件，不管其信道估计精确与否，其优化算法均可有效补偿信道均衡后的残余幅度噪声，因此最终的相位噪声估计精度明显优于其他相位噪声估计算法，并取得了突破性的相位噪声补偿效果。本发明中运用了相位噪声降维模型，对于CO‑OFDM系统来说该相位噪声优化方法计算复杂度完全可以容忍。本发明该发明能极大促进CO‑OFDM系统在长距离接入网和城域网中的应用。

主权项

1.一种CO‑OFDM系统相位噪声优化补偿方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)接收端初始信号处理，过程如下：1‑1、接收端对接收到的CO‑OFDM信号进行相干探测接收，然后进行模数转换，得到电域的信号；随后进行电域光纤色散补偿，将光纤信道频域传递函数的解析形式经傅立叶变换到时域，设计时域有限长单位冲激响应(FIR)滤波器来实现，该滤波器的阶数随色散累积而增加；1‑2、移除循环前缀CP；1‑3、采用快速傅里叶变换将信号从时域变为频域；(2)最小二乘信道估计与均衡，过程如下：2‑1、LS粗略信道估计，在发送端，设置前Np个符号为训练符号，在接收端，根据LS得：其中即为第n个符号，第k个子载波的信道频率响应，X_n,k，Y_n,k分别为发送和接收的第n个符号，第k个子载波上的数据，V′_n,k为噪声项；2‑2、用符号内频域平均的方法减小邻近子载波之间的干扰，得到第k个子载波的信道转移函数精确估值这里t为参与信道估计的相邻子载波信道数；2‑3、信道均衡，在每个OFDM帧中，对接收端的Ns个OFDM数据符号进行信道均衡后，第n个OFDM符号第k个频域数据Y′n,k为，(3)M‑GLS相位噪声估计：通过减少相位噪声谱结构的约束条件，不管其信道估计精确与否，其优化算法均可有效补偿信道均衡后的残余幅度噪声，通过构造代价函数和选择约束条件，写出对偶问题最后求出相位噪声精确估计值；(4)最终相位噪声补偿：对其频域信号进行如下的相位噪声补偿，其中Y′_n即为接收端经过信道均衡后的第n个符号，表示第n个符号的相位噪声谱向量估计值。