光码分多址系统中多址干扰消除的研究

论文摘要

光码分多址（OCDMA）技术以其抗干扰性强、保密性好、充分利用光纤带宽、容量大等优点,成为当前局域网和光接入网研究的热点之一。由于OCDMA系统采用的地址码不完全正交,因此多址干扰比较严重。为了有效抑制多址干扰,本文采用并行干扰消除检测和解相关检测来改善系统性能。针对一维OCDMA系统的多址干扰,采用并行干扰消除（PIC）技术,详细推导了采用PIC接收机的系统误码率,比较分析了采用PIC接收机和相关接收机的系统性能。为了进一步改善系统误码性能,提出改进的PIC和加光硬限幅器的PIC接收机结构,推导了系统误码率的表达式,仿真分析了系统误码性能,给出了不同接收机结构下,系统满足BER≤10-9所需的最小OOC码长与码重的变化关系。针对二维OCDMA系统的多址干扰,采用解相关检测来提高系统性能。考虑多址干扰,光电探测器的暗电流噪声和光直接检测过程的泊松分布特性,采用最大后验判决规则,推导了采用解相关检测的二维OCDMA系统的误码率表达式,仿真分析了系统容量和误码性能。为了进一步降低系统误码率和增大系统容量,提出采用并行结构和解相关检测相结合的并行解相关接收机来检测信号。结果表明:采用PIC接收机、改进的PIC接收机和加硬限幅器的PIC接收机能有效抑制一维OCDMA系统的多址干扰,大大降低系统误码率,增加系统容量;解相关检测和并行解相关检测也能有效减少多址干扰对二维OCDMA系统性能的影响。这是因为并行干扰消除检测和解相关检测利用了造成多址干扰的所有非目标用户的信息对目标用户的信号进行检测。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 OCDMA的基本原理
• 1.3 OCDMA技术的发展历史及研究现状
• 1.4 OCDMA关键技术
• 1.4.1 地址码设计
• 1.4.2 光编/解码器技术
• 1.4.3 多址干扰消除（MAI）技术
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 OCDMA系统性能分析
• 2.1 地址码
• 2.1.1 一维地址码
• 2.1.2 二维地址码
• 2.2 系统性能分析
• 2.2.1 一维OCDMA系统性能分析
• 2.2.2 二维OCDMA系统性能分析
• 2.3 本章小结
• 第3章 并行干扰消除技术抑制一维OCDMA系统中的MAI
• 3.1 多用户检测技术概述
• 3.2 并行干扰消除（PIC）技术
• 3.2.1 采用PIC的OCDMA系统结构
• 3.2.2 系统性能分析
• 3.3 改进的PIC接收机性能分析
• 3.4 加光硬限幅器（OHL）的PIC
• 3.4.1 OHL+PIC接收机
• 3.4.2 PIC+OHL接收机
• 3.5 本章小结
• 第4章 解相关检测抑制二维OCDMA系统中的MAI
• 4.1 二维相关接收机性能分析
• 4.2 二维解相关接收机性能分析
• 4.3 并行解相关接收机性能分析
• 4.4 仿真结果分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文