论文笔记4

OFDM symbol synchronization based on virtual subcarriers

published in IEEE Photonics Conference 2013, Rachid Bouziane, UCL

由于DSP的速度（MHz）远小于发送端DAC发送的速度（GHz），所以同步的算法不能复杂，本文提出了一种通过检测虚子载波的方法来达到符号同步的目的，该方法不需要训练序列来作同步，符号前也没有加CP，减小了额外的带宽开销。

具体方法如下：在128点的FFT/IFFT中，使用了100个点作为数据子载波，由于共轭对称，实际包含信息的就50个点，除去直流点，剩下的26点由于位于高频段，信道在这个频段的滚降比较厉害，所以不太适合用来传输数据。理论上，当FFT/IFFT的窗口正确时，26个虚子载波的能量会是零，利用这一点可以做符号同步。

作者做了离线的实验，发送端用AWG，接收端用示波器。结果显示，平均的符号越多，效果越好，但同时同步的速度就会变慢，这需要权衡。

Blind symbol synchronisation in direct-detection optical OFDM using virtual subcarriers

published in OFC2014, Rachid Bouziane, UCL

这一篇在上一篇的基础上，实现了发送端的FPGA实现，并与无线系统中的同步方法S&C进行性能比较。

发送端用20GS/S的DAC，15阶deBruijn序列（即m序列），128点FFT，50个子载波，Hermitian symmetry（即共轭对称），16QAM调制，20GSPS/128*50*4=31.25Gb/s，由于需要信道估计和均衡，在512符号之间插入10个训练序列，额外开销为10/512=1.9%，最终的信息传输率为30.65Gb/s。

在性能方面，需要权衡同步速度和同步精度，下图可看到，平均100个符号时，性能与传统的S&C相似；当接收功率大于-6dBm时，最小平均值可下降到10个符号。另外，该方法在硬件消耗资源方面也是很不错的，仅需要26个复数乘法器和25个实数加法器（需要求26个虚子载波的功率并相加）。而对于传统的S&C，需要128个复数乘法器和128*128个实数加法器。下图中的3.8e-3的蓝线是指在运用FEC之前达到这个误码率，说明系统是合格的，用了FEC后，误码率会降低。