16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması

Ahmet GÜNER (Bingöl Üniversitesi, Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, Bingöl, Türkiye.)
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
2 0
Yıl: 2020 Cilt: 26 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 335 - 341 Metin Dili: Türkçe DOI: doi: 10.5505/pajes.2019.08504 İndeks Tarihi: 12-10-2020

16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması

Öz:
Polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM(PDM-CO-OFDM) sistemleri uzun mesafeli haberleşmelerde, ışığa aitgenlik, faz ve polarizasyon bilgilerinin aynı anda kullanımına imkânvererek yüksek veri hızlarına ulaşılmasını sağlayan bir yöntemdir.Fakat optik kanalın bozucu etkileri, veri iletim performansınıdüşürmektedir. Bu yüzden alıcıda bozucu etkileri düzeltmek için sinyalişleme tekniklerinden olan kanal denkleştiriciler kullanılmaktadır.Genel olarak kanal denkleştiricilerde, kanal bilgisinin kestirimi içinperiyodik eğitim sembolleri kullanılır. Fakat eğitim sembollerininkullanımı, iletilen veri boyutunu artırmakta ve spektral verimliliğiazaltmaktadır. Bu çalışmada, PDM-CO-OFDM sistemleri için eğitimsembollerine ihtiyaç duymayan, kompleks sabit noktalı bağımsız bileşenanaliz (BBA) temelli kör kanal denkleştirici yöntemi, 16-QAM sinyalleriçin önerilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kompleks sabit noktalı BBAalgoritmasının eğitim sembollerine ihtiyaç duymadan kanaldenkleştirici başarımını iyileştirdiği göstermektedir. Bu durum,başlatma gücü ve optik işaret gürültü oranı (OSNR) değerlerinindeğişimine göre elde edilen sinyallerin bit hata oranı (BER) değerleri ilegösterilmiştir. Özellikle fiber kablonun doğrusal olmayan bozucuetkisinin etkin olduğu bölgede, önerilen yöntem diğer kanaldenkleştiricilerden daha iyi başarıma sahip olduğu benzetimsonuçlarıyla gösterilmiştir.
Anahtar Kelime:

Improving the efficiency of frequency domain channel estimation in 16-QAM polarization division multiplexing coherent optical OFDM systems using complex fixed-point ICA

Öz:
Polarization division multiplexing coherent optical OFDM (PDM-COOFDM) systems are a method that provides to be achieved high data rate, offering the possibility for the use of information regarding polarization, amplitude and phase simultaneously. However, the impairment affects related to optic channel decrease the data transmission performance. For this reason, in the receiver, the channel equalizer, one of the signal processing techniques, are used for the impairments in order to compensate. Even though the periodic training symbols are generally used for the estimating of channel information in the channel equalizers, the use of training symbols increase system redundancy and decrease spectral efficiency. In this study, a blind channel equalizer based on complex fixed-point ICA without training symbols is suggested for the PDM-CO-OFDM systems with 16-QAM signals. The results show that the complex fixed-point ICA algorithm improves the performance of channel equalizer without the training symbols. This situation is indicated by the BER values of the signals obtained according to the change of the launch power values and optical signal noise ratio (OSNR) values. Simulation results have shown that the suggested channel equalizer has better performance than other channel equalizers, especially in the region where the effect of the fiber nonlinearity is effective.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Shieh W. “OFDM for flexible high-speed optical networks”. Journal of Lightwave Technology, 29(10), 1560-1577, 2011.
  • [2] Ma Y, Yang Q, Chen S, Shieh W. “1-Tb/s single-channel coherent optical OFDM transmission with orthogonalband multiplexing and subwavelength bandwidth access”. Journal of Lightwave Technology, 28(4), 308-315, 2010.
  • [3] Li X, Zhong W, Alphones A, Yu C. “Channel equalization using independent component analysis in PDM-COOFDM”. IEEE Photonics Technology Letters, 26(5),497-500, 2014.
  • [4] Nafta A, Johannisson P, Shtaif M. “Blind equalization in optical communications using independent component analysis”. Journal of Lightwave Technology, 31(12), 2043-2049, 2013.
  • [5] Zhang H, Tao Z, Liu L, Oda S, Hoshiba T, Rasmussen JC. “Polarization demultiplexing based on independent component analysis in optical coherent receivers”. 34th European Conference on Optical Communications (ECOC), Brussels, Belgium, 21-25 September 2008.
  • [6] Li X, Zhong W, Alphones A, Yu C, Xu Z. “Channel Equalization in Optical OFDM Systems Using Independent Component Analysis”. Journal of Lightwave Technology, 32(18), 3206-3214, 2014.
  • [7] Novey M, Adali T. “On extending the complex FastICA algorithm to noncircular sources”. IEEE Transactions on Signal Processing, 56(5), 2148-2154, 2008.
  • [8] Zhao W, Shen Y, Xu P, Yuan Z, Wei Y, Jian W. “Efficient Optimization of Reference-Based Negentropy for Noncircular Sources in Complex ICA”. Circuits, Systems, and Signal Processing, 35(2), 4390-4412, 2016.
  • [9] Li XL, Adali T. “Complex independent component analysis by entropy bound minimization”. IEEE Transactions on Circuits and Systems, 57(7), 1417-1430, 2010.
  • [10] Fu S, Phlypo R, Anderson M, Adali T. “Complex Independent Component Analysis Using Three Types of Diversity: Non-Gaussianity, Nonwhiteness, and Noncircularity”. IEEE Transactions on Signal Processing, 63(3), 794-805, 2015.
  • [11] Novey M, Adali T. “Complex fixed-point ICA algorithm for separation of QAM sources using Gaussian mixture model”. IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), Honolulu, Hawaii, 15-20 April 2007.
  • [12] Adali T, Haykin S. Adaptive Signal Processing: Next Generation Solutions. New York, USA, Wiley-IEEE Press, 2010.
  • [13] Wong CS, Obradovic D, Madhu N. “Independent component analysis (ICA) for blind equalization of frequency selective channels”. 13th IEEE Workshop Neural Networks Signal Processing, Toulouse, France, 17-19 September 2003.
  • [14] Bingham E, Hyvarinen A. “A fast fixed-point algorithm for independent component analysis of complex valued signals”. International Journal of Neural Systems, 10(1), 1-8, 2000.
  • [15] Liu X, Buchali F. “Intra-symbol frequency-domain averaging based channel estimation for coherent optical OFDM”. Optics Express, 16 (26), 21944-21957, 2008.
  • [16] Fang X, Wang Y, Zhang L, Ding D, Wang J, Gao X. “Intra symbol frequency domain averaging channel estimation for coherent optical OFDM/OQAM system”. 17th International Conference on Optical Communications and Networks (ICOCN), Zhuhai, China, 16-19 November 2018.
  • [17] Giacoumidis E, Mhatli S, Stephens MFC, Tsokanos A, Wei J, McCarthy ME, Doran NJ, Ellis AE. “Reduction of nonlinear inter-subcarrier intermixing in coherent optical OFDM by a fast newton-based support vector machine nonlinear equalizer”. Journal of Lightwave Technology, 35(12), 2391-2397, 2017.
APA GÜNER A (2020). 16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması. , 335 - 341. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
Chicago GÜNER AHMET 16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması. (2020): 335 - 341. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
MLA GÜNER AHMET 16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması. , 2020, ss.335 - 341. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
AMA GÜNER A 16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması. . 2020; 335 - 341. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
Vancouver GÜNER A 16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması. . 2020; 335 - 341. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
IEEE GÜNER A "16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması." , ss.335 - 341, 2020. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
ISNAD GÜNER, AHMET. "16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması". (2020), 335-341. https://doi.org/doi: 10.5505/pajes.2019.08504
APA GÜNER A (2020). 16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(2), 335 - 341. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
Chicago GÜNER AHMET 16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26, no.2 (2020): 335 - 341. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
MLA GÜNER AHMET 16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.26, no.2, 2020, ss.335 - 341. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
AMA GÜNER A 16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 26(2): 335 - 341. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
Vancouver GÜNER A 16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 26(2): 335 - 341. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
IEEE GÜNER A "16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması." Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26, ss.335 - 341, 2020. doi: 10.5505/pajes.2019.08504
ISNAD GÜNER, AHMET. "16-QAM polarizasyon bölmeli çoğullamalı evre-uyumlu optik OFDM sistemlerde kompleks sabit noktalı BBA kullanarak frekans düzlemi kanal kestirim verimliliğinin artırılması". Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26/2 (2020), 335-341. https://doi.org/doi: 10.5505/pajes.2019.08504
Sayfa Oluşturulma Tarihi
23-04-2024 13:48

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları