《基于SLM和Turbo编码降低DDO—OFDM系统PAPR的研究》.pdfVIP

第 47卷 第 3期 南 开 大 学 学 报(自然科学版) V01．47 NO-3 2014年 6月 ActaScientiarum Naturalium UniversitatisNankaiensis Jun．2014 文章编号 ：0465—7942(2014)03—0107—06 基于 SLM 和 Turbo编码降低 DDO—OFDM 系统 PAPR的研究 王东明，童峥嵘，曹 晔，张卫华 (天津理工大学 薄膜 电子与通信器件重点实验室，天津 300384) 摘要 ：针对光正交频分复用 (o0FDM)系统易于出现高峰值平均功率 比(PAPR)的问题 ，采用选择性映射 (sLM)结合 Turbo编码的方法来降低 OOFDM 系统的PAPR．将两者结合使用不仅能有效的抑制 PAPR，更提 高 了直接检测光正交频分复用 (DDO—OFDM)系统的误码率 (BER)性能．研究结果表 明，互补积累分布 函数 (CCDF)为 10 时，SLM 结合码率为 1／2的Turbo编码算法与SLM算法相 比，PAPR可降低 1dB左右 ，在 BER 为 1O 背靠背传输时，可获得 9dB的编码增益． 关键词：直接检测光正交频分复用；峰值平均功率比；Turbo编码；选择性映射 中图分类号 ：TN929．1l 文献标识码 ：A 0 引 言 正交频分复用 (OFDM)作为一种多载波调制技术 ，由于其 良好 的频谱利用率性能和抗干扰性能，已经 在无线通信 中广泛应用n]，多载波 由于是多个信号叠加而成，因此很容 易产生高峰值平均功率 比 (PAPR)．光正交频分复用 (OOFDM)作为光纤通信中的一种多载波调制技术 同样存在高 PAPR这一问 题 ，高 PAPR可 以影响到 OOFDM 系统 的光调制器、光 电器件、光放大器 以及光纤本身 ]，会使整个 OOFDM 系统的性能恶化．首先高 PAPR要求数模转换器 (DAC)、光功率放大器、模数转换器 (ADC)等器 件具有较高的线性范围 ]，但这样就会降低光功率放大器的效率 ，同时增加系统成本 ，再者 ，高 PAPR会 引起光纤的非线性效应 ，从而破坏子载波的正交性 ，造成系统性能恶化 ，因此降低 OOFDM 系统 中PAPR 非常重要． 在抑制 PAPR的众多方法中，限幅类[4-53技术是一种信号预畸变的方法，该方法简单有效但 限幅引起 的噪声会使系统性能下降．选择性映射 (SLM)算法_6。 降低 PAPR 的效果 明显也不会引入干扰 ，能够很 好地降低光OFDM 系统中的非线性补偿从而提高信号的质量L8]，但对系统的BER性能并没有多大改善． 编码 。类算法是通过编码产生 PAPR较小的码字进行传输，避免了峰值并且是一个线性过程不会产生畸 变 ，但有冗余 ，其 中文献-[1，103阐述 了LDPC码在降低 PAPR 中的应用 ，并且指 出随着码率的增大 PAPR 的抑制效果也越好 ，文献[11—12]则讨论 了Turbo码对PAPR的抑制作用并且指出Turbo码能很好地提 高了系统的误码率 (BER)性能． 鉴于 Turbo码能够抑制 PAPR，而 SLM 算法又对 PAPR的抑制和对 BER性 能的提高有限，采用 SLM 与 Turbo编码相结合的思想来抑制 OOFDM 系统 的PAPR．相对于SLM 算法，该方法不仅对 PA— PR的抑制效果更加明显 ，而且系统的BER性能更能得到大幅度的提高． 采用SLM 结合 Turbo编码的方法来抑制高 PAPR，在直接检测光正交频分复用 (DDO—OFDM)系统 中仿真计算了对 PAPR 的抑制效果，并研究了对系统 BER性能的影响． 基金项白目：。国—家自然然科科学学基基金金()；；天天津津市市青青年年基基金金((13JCQNJC01800))；；天天津津市市自自然然科科学学基基金金 (11JCYBJC0Ol00) 作者简介 ：王东明 (1987一)，男，河南南阳人 ，硕士研究生． 通讯作者：童峥嵘 (1971一)，女，陕西长安人，教授，研究方向：光通信和光传感技术．E—mail：zhrtong@sohu．com