【摘 要】OFDM/OQAM調(diào)制信號(hào)不僅具備頻譜效率高、旁瓣泄漏少等眾多優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，而且由于成型濾波器具有可重構(gòu)特性，還能夠用以抵消ISI和ICI。基于此，本文簡(jiǎn)要介紹了OFDM/OQAM技術(shù)原理、光纖傳輸特性，并簡(jiǎn)要分析了OFDM/OQAM和OFDM的性能，探討了在光纖承載網(wǎng)中影響OFDM/OQAM調(diào)制傳輸情況的因素。

【關(guān)鍵詞】OFDM/OQAM信號(hào);光纖;傳輸

引言：

OFDM/OQAM技術(shù)是在傳統(tǒng)OFDM技術(shù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，在信號(hào)傳輸方面有著優(yōu)良的性能和優(yōu)勢(shì)。而光纖承載網(wǎng)技術(shù)也將會(huì)被用于未來(lái)5G技術(shù)發(fā)展研究當(dāng)中，因此加強(qiáng)對(duì)于在光纖承載網(wǎng)當(dāng)中OFDM/OQAM調(diào)制信號(hào)的傳輸?shù)难芯渴鞘钟斜匾摹?/p>

一、OFDM/OQAM技術(shù)原理

相比于OFDM技術(shù)，OFDM/OQAM技術(shù)由于具備各類不同的原型濾波器，在實(shí)際進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中，對(duì)于各種符號(hào)間的干擾以及碼間干擾有著極強(qiáng)的魯棒性，因此不需要像OFDM信號(hào)一樣嚴(yán)格滿足復(fù)數(shù)域的正交條件，僅需要在實(shí)數(shù)域滿足正交條件即可。在OFDM/OQAM調(diào)制信號(hào)實(shí)際傳輸?shù)闹?，為進(jìn)一步確?；鶐盘?hào)能夠在與之相適宜的光載波上有效傳輸，需要對(duì)OFDM/OQAM信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的變頻處理，即將信號(hào)調(diào)制到更高頻率的光載波信號(hào)或者無(wú)線載波信號(hào)上，然后再將其送入信道實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。在信號(hào)接收一側(cè)，需要將接收到的信號(hào)送入到相應(yīng)濾波器組當(dāng)中，經(jīng)過(guò)濾波操作將其恢復(fù)為原始信號(hào)，恢復(fù)出的原始信號(hào)由虛部和實(shí)部?jī)蓚€(gè)部分組成[1]。

二、光纖特性

在光傳播的過(guò)程中，會(huì)受到線性與非線性光學(xué)效應(yīng)的影響，使得光纖發(fā)生一定改變。其中線性的光學(xué)效應(yīng)主要是光場(chǎng)物理效應(yīng)的改變，例如，光纖的色散和衰減。光纖衰減就是在光纖傳播過(guò)程中由于吸收、輻射以及散射等情況造成的光能量損耗;光纖色散就是指光信號(hào)在傳輸過(guò)程中由于波長(zhǎng)、頻率成分等不同導(dǎo)致傳播速度差異而對(duì)系統(tǒng)造成的影響，由于不同信號(hào)的特點(diǎn)不同，因此色散對(duì)于信號(hào)的影響也存在一定差異。非線性光學(xué)效應(yīng)主要是由于光與光纖介質(zhì)相互影響而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)，在傳輸?shù)蛷?qiáng)度功率的信號(hào)時(shí)非線性光學(xué)效應(yīng)的影響相對(duì)較小甚至可以忽略不計(jì)，但是在對(duì)光功率較大的信號(hào)進(jìn)行傳輸時(shí)，非線性效應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)識(shí)別失敗[2]。

三、OFDM/OQAM與OFDM性能對(duì)比分析

本文通過(guò)仿真分析的方式對(duì)OFDM/OQAM和OFDM兩種調(diào)制技術(shù)的頻譜以及帶外抑制性進(jìn)行對(duì)比分析，仿真分析的參數(shù)設(shè)置如表1所示。經(jīng)過(guò)仿真分析，對(duì)二者頻譜情況對(duì)比發(fā)現(xiàn)OFDM/OQAM技術(shù)中每個(gè)子載波僅與相鄰子載波發(fā)生重疊，而OFDM技術(shù)中每個(gè)子載波都會(huì)發(fā)生重疊情況，因此在實(shí)際進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中，必須要求OFDM技術(shù)中各個(gè)子載波嚴(yán)格同步，以此避免發(fā)生載波間的干擾問(wèn)題，而且相比之下OFDM技術(shù)下的系統(tǒng)頻譜利用率相對(duì)較差。經(jīng)過(guò)對(duì)二者的帶外抑制性進(jìn)行對(duì)比分析，可以發(fā)現(xiàn)OFDM調(diào)制的旁瓣泄漏相對(duì)較多，而OFDM/OQAM調(diào)制的旁瓣泄漏和帶外泄漏都相對(duì)較少，OFDM/OQAM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)相對(duì)較為明顯。

四、影響OFDM/OQAM信號(hào)在光纖系統(tǒng)中傳輸?shù)囊蛩胤治?/p>

（一）光纖色散影響

在針對(duì)OFDM/OQAM信號(hào)在光纖系統(tǒng)中傳輸影響進(jìn)行分析時(shí)，本文選用的色散值為17ps/（km·nm）作為單模光纖色散影響分析的基準(zhǔn)，并通過(guò)對(duì)光纖色散值的控制和調(diào)整，對(duì)由于色散的增大所產(chǎn)生的傳輸影響進(jìn)行分析。在本次研究過(guò)程中，設(shè)置了三種不同的色散值，并通過(guò)仿真分析得到不同色散值下的傳輸距離與誤碼率和誤差向量幅度之間的關(guān)系。經(jīng)過(guò)分析可知，隨著傳輸距離的增加，誤碼率也在不斷提升，而當(dāng)誤碼率為10-4時(shí)，單模光纖色散值為17ps/（km·nm）時(shí)的傳輸距離要大于色散值為20ps/（km·nm），而色散值為23ps/（km·nm）的信號(hào)傳輸距離最小。經(jīng)過(guò)對(duì)誤差向量幅度的分析可以發(fā)現(xiàn)，隨著傳輸距離的增大，三種光纖色散值的誤差向量服務(wù)也在不斷增加，而且在傳輸距離相同的情況下，誤差向量幅度的大小會(huì)隨著色散值的增加而增加。也就是說(shuō)，隨著光纖色散強(qiáng)度的增加，系統(tǒng)傳輸性能逐漸下降。

（二）傳輸速率影響

比較不同傳輸速率對(duì)系統(tǒng)傳輸?shù)挠绊憰r(shí)，通過(guò)分別采用1Gbps、2Gbps以及3Gbps三種傳輸速率情況下的傳輸距離與誤碼率和誤差向量幅度進(jìn)行仿真分析，并繪制相應(yīng)曲線圖，此次仿真分析中，仍以10-4作為最高誤碼率門限進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)分析能夠得到三種傳輸速率與誤碼率性能以及誤差向量幅度的關(guān)系。不難發(fā)現(xiàn)，傳輸速率越快的信號(hào)其誤碼率越高，當(dāng)誤碼率達(dá)到本文所設(shè)定的最高誤碼率門限時(shí)，3Gbps速率下的信號(hào)傳輸距離最小，而1Gbps速率下的信號(hào)傳輸距離最大，說(shuō)明傳輸速率越快，對(duì)信號(hào)傳輸所造成的影響越大。對(duì)于誤差向量幅度而言，雖然不同傳輸速率下，傳輸距離越大，信號(hào)的誤差向量幅度越大，但是經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，相同傳輸距離情況下，3Gbps速率下的信號(hào)其誤差向量幅度最大，這說(shuō)明傳輸速率越快，信號(hào)的誤差向量幅度也就越大。綜上，傳輸速率的增加導(dǎo)致系統(tǒng)性能不斷惡化。

（三）業(yè)務(wù)用戶影響

本文選擇了FFT分別為512、1024、2048的三個(gè)不同用戶A、B、C作為業(yè)務(wù)用戶仿真模擬分析對(duì)象，在進(jìn)行分析時(shí)，仍舊以10-4作為最高誤碼率門限。經(jīng)過(guò)仿真試驗(yàn)得到不同業(yè)務(wù)用戶與誤碼率性能以及誤差向量幅度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。經(jīng)分析可知，當(dāng)誤碼率達(dá)到本文所設(shè)定的最高誤碼率門限時(shí)，F(xiàn)FT越大的業(yè)務(wù)用戶，信號(hào)的傳輸距離就越短。對(duì)于誤差向量幅度而言，在傳輸距離相同的情況下，F(xiàn)FT越大的業(yè)務(wù)用戶其誤差向量幅度也就越大。這就意味著FFT越大的用戶，相應(yīng)系統(tǒng)性能越差。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，OFDM/OQAM信號(hào)在光纖承載網(wǎng)中的傳輸效果不僅會(huì)受到光纖色散的影響，還會(huì)不同程度地受到傳輸速率和業(yè)務(wù)用戶的影響，其中光纖色散對(duì)于OFDM/OQAM信號(hào)傳輸效果的影響最為明顯。相信隨著對(duì)OFDM/OQAM信號(hào)以及光纖承載網(wǎng)的深入研究，我國(guó)通信行業(yè)將會(huì)取得更大的成就。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐波，王陽(yáng)，朱兵，等.基于OFDM-OQAM系統(tǒng)的電力線通信信道特性分析[J].計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化，2019，38（03）：28-32+47.

[2]劉永進(jìn)，陳西宏.OQAM/OFDM系統(tǒng)中基于信道估計(jì)的原型濾波器設(shè)計(jì)[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2020，42（01）：191-197.

作者簡(jiǎn)介：

陳鑫（1987.06--），男，漢族，江蘇省蘇州市吳江區(qū)，碩士研究生，畢業(yè)于中國(guó)傳媒大學(xué)，工程師，研究方向：光纖傳輸與通信技術(shù)。

（作者單位：蘇州市吳江區(qū)檢驗(yàn)檢測(cè)中心）