3.6　DCO-OFDM和ACO-OFDM性能比较

3.6　DCO-OFDM和ACO-OFDM性能比较

3.6.1　＜Eb，opt/N0＞BER随比特速率/归一化带宽

在射频通信中，经常用BER性能随着 Eb，elec/N0的变化来比较不同的调制方式。然而在IM/DD系统不能这样简单地比较，这是由于IM/DD系统通常是在总平均发送光功率受限的条件下，BER性能依赖于接收的电信号的信噪比。

根据参考文献[8]，定义调制方式带宽为频谱中第一个零点出现的频谱宽度。当与OOK调制的比特速率相同时，DCO-OFDM和ACO-OFDM频谱中出现第一个零点的归一化频率为1+2/N。因此，ACO-OFDM的比特 速 率/归 一 化 带 宽（bit rate/normalized bandwidth）为log2（M）/（2（1+2/N））。其中，M表示调制阶数，这里除以2，是因为ACO-OFDM只有一半的子载波载荷信息。DCO-OFDM的比特速率/归一化带宽为log2（M）/（1+2/N）。

考虑总的接收光功率为1。以＜Eb，opt/N0＞BER表示不同调制方式下，误码率达到10-3时，所需要的归一化Eb，opt/N0。图3.23所示为直流偏置是7dB、13dB时的DCO-OFDM和ACO-OFDM，＜Eb，opt/N0＞BER随着“bit rate/normalized bandwidth”的变化图。可以看出，随着比特速率/归一化带宽的增大，所需要的＜Eb，opt/N0＞BER也增大。ACO-OFDM需要最少的＜Eb，opt/N0＞BER，而DCO-OFDM需要的＜Eb，opt/N0＞BER较大，这是由于DCO-OFDM有直流偏置，且直流偏置越大时，需要的＜Eb，opt/N0＞BER越高。当DCO-OFDM的直流偏置较小时，如为7dB时，只有4QAM和16QAM的BER能够达到10-3。而采用较大直流偏置，如13dB时，4QAM、16QAM、64QAM和256QAM的BER都能够达到10-3。这是由于较小的直流偏置，会引入较大的限幅噪声，从而使高阶调制64QAM和256QAM有很大的误码率。由于ACO-OFDM的频带利用率是DCO-OFDM的一半，所以同样的调制阶数，ACO-OFDM的比特速率是DCO-OFDM的一半。

图3.23　＜Eb，opt/N0＞BER随着比特速率/归一化带宽变化图

3.6.2　实现复杂度

OFDM系统的计算复杂度主要来源于发送端和接收端IFFT/FFT的加法和乘法运算。长度为N的IFFT/FFT变换的复杂度为O（Nlog2N），系统中的其他操作复杂度和N是线性关系。

当信息比特速率相同时，假设有N个信息符号需要调制，表3.2所示为DCO-OFDM和ACO-OFDM系统的实现复杂度。ACO-OFDM发送和接收分别需要4N长度的IFFT/FFT变换。DCO-OFDM分别需要2N长度的IFFT/FFT变换。

表3.2　DCO-OFDM和ACO-OFDM计算复杂度

图3.24所示为不同子载波数的DCO-OFDM和ACO-OFDM系统计算复杂度比较。随着 N的增大，计算复杂度相差越大。当N=256时，DCO-OFDM的复杂度是ACO-OFDM的45%。

图3.24　收发端的复杂度比较