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