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相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统具有频谱利用率高、传输容量大、抗光纤色散和偏振模色散、接收灵敏度强等特点。自该技术提出以来,多种CO-OFDM方案在理论和实验上得到了相应的验证。同时,CO-OFDM技术与现有波分复用(WDM)网络良好兼容,方便系统升级,为下一代100Gbit/s的光传输网提供一种可行的技术解决方案。CO-OFDM技术对相位噪声极为敏感,具有高峰均比(PAPR)缺点。小波变换可保证OFDM子载波的正交性,降低OFDM系统的峰均比,并且运算速率更快。基于小波变换的OFDM技术不需要循环前缀,进一步提升系统频谱利用率。故而,基于小波变换的光正交频分复用(WT-OOFDM)系统成为目前光通信的研究热点之一。本课题着重研究小波变换对于光正交频分复用系统典型特性的影响。首先,简要分析OFDM技术基本原理和小波变换构建方法。其次,讨论基于小波变换的光正交频分复用系统结构,分析系统模块功能,实现信号的发送、传输和接收。利用数值仿真模拟基于小波变换的CO-OFDM单模光纤传输系统以及CO-OFDM多模光纤传输系统,对比基于傅里叶变换的CO-OFDM系统,分析WT-OOFDM系统中的峰均比、误码率和色散容限特性,并分析WT-OOFDM多模光纤传输系统中模式色散的抑制作用。最后,分析长距离WT-OOFDM系统中的相位噪声,从非线性薛定谔方程出发,推导四波混频效应和放大器自发辐射效应产生的非线性相位噪声。在此基础上,在不同色散参数下,分析系统非线性相位噪声产生机制,探讨小波变换对系统相位噪声的影响,并讨论系统比特率、载波个数、发射功率对相位噪声的影响。研究结果表明：(1)对比基于傅里叶变换的CO-OFDM系统,基于小波变换的OFDM技术可有效抑制系统峰均比,WT-OOFDM系统传输距离增加50km,色散容限增加800ps/nm。(2)WT-OOFDM技术可实现10Gbit/s信号的甚短距离多模光纤传输系统,传输距离达450m,系统设计更加灵活。(3)对于100Gbit/s长距离WT-OOFDM系统,当传输距离达1500km时,系统总相位噪声降低15%,非线性相位噪声降低20%。