论文笔记5

Generation and transmission of 85.4 Gb/s realtime 16QAM coherent optical OFDM signals over 400 km SSMF with preamble-less reception

published in OPTICS EXPRESS, 10 Sept. 2012, Rachid Bouziane, UCL

        本文提出了一种利用FFT之后的误差来作符号同步的方法，不依赖于训练序列，作者认为传统的OFDM每帧做一次同步，那么在帧与帧之间就可能会造成失步跑飞的现象（run free），那么本文提出的符号同步方案会一直在计算，相对于每个符号都被计算过。

        本文所提出的算法是：一个符号有L个采样点（包括CP），其中必定有一个符号同步的最佳值，需要计算以每个点为FFT的起始点时，结果的标准差Ck（这个标准差应该多计算几个值然后求平均），然后就以起始点为X轴，Ck为Y轴绘图，当Ck为最小值时，即为所求FFT窗口。由于标准差表征的是一组数的离散程度，若出现图2(c)中右边的星座图时，这时的标准差最小。又由于在之前做了FIR系统滚降补偿和频偏估计，校准了各点的幅度，但还存在相位的偏差，那么在FFT之后，应该出现3个圈（对于16QAM来说，最中间的4个点为一圈，周围4个角点为一圈，剩下的为一圈），从图2(c)中也可以看出有3个圈。图2中出现平坦的一段是因为CP的存在。由于同步时需要利用多个符号来计算同步位置，相对于突发请求来说，这个方法适用于coherent optical OFDM。

图1

        本文首次在发送端实现real-time的大于40Gb/s的发送，系统具体参数如下：DAC 28GS/S，16QAM，15阶PRBS，128点FFT，32点CP，128点中有122个数据子载波（IQ两路调制），4个导频（用于FFT之前的频偏估计和FFT之后的载波相位恢复），剩下DC和Nyquist frequency不用，由此可计算出系统速率：28GSps/160*122*4 = 85.4Gb/s。在添加CP这一步，本文没有使用FIFO等额外的资源，用4*40=160samples的收发器来完成。

图2