Anàlisi de les prestacions de sistemes de transmissió òptics OFDM utilitzant tècniques de reducció de PAPR i transformades alternatives

The study and the analysis of optical OFDM systems based on direct detection when applying different PAPR reduction techniques and transforms. [ANGLÈS] Optical orthogonal division multiplexing (OFDM) has recently been introduced in optical communications because of its robustness against channel dispersion and its high spectral efficiency. OFDM is based on the fast Fourier transform (FFT). In this thesis, we study alternative transforms to create the OFDM symbols: the fast Hartley transform (FHT) and the discrete Wavelet packet transform (DWPT). Besides the advantages of using optical OFDM (O-OFDM), there are also some disadvantages that must be taken into account. High peak-to-average power ratio (PAPR) is one of the major drawbacks of OFDM-based systems that can cause intermodulation among the subcarriers due to the nonlinearities of the fiber and devices such as analog-to-digital converters (ADC) and external modulators. Here, PAPR reduction techniques are studied to mitigate the effects of the PAPR. Finally, we demonstrate that applying PAPR reduction techniques to O-OFDM systems using intensity modulation and direct detection (IM/DD) the effects of the clipping noise are mitigated without the need of adding a higher bias to the signal. [CASTELLÀ] La multiplexación ortogonal por división de frecuencia (OFDM) ha sido introducida en las comunicaciones ópticas debido a su robustez respecto la dispersión del canal y su alta eficiencia espectral. OFDM está basado en la transformada rápida de Fourier (FFT). En esta tesis, se estudian transformadas alternativas para crear los símbolos OFDM: la transformada rápida de Hartley (FHT) y la transformada discreta por paquetes wavelet (DWPT). A pesar de las ventajas de utilizar OFDM óptico (O-OFDM), también existen desventajas que se tienen que tener en cuenta. La aparición de picos de la señal altos (PAPR) es una de las principales desventajas que pueden presentar los sistemas OFDM. Un PAPR alto puede causar intermodulación entre las subportadoras a causa de las no linealidades de la fibra y aparatos como los convertidores de digital a analógico (DAC) o de analógico a digital (ADC) y moduladores externos. También se estudian distintas técnicas de reducción de PAPR para reducir el efecto del PAPR. Finalmente, se demuestra que aplicando técnicas de reducción de PAPR en sistemas OFDM ópticos, los efectos del ruido de clipping quedan reducidos sin ser necesario añadir un bias más alto a la señal. [CATALÀ] La multiplexació ortogonal per divisió de freqüències (OFDM) s'ha introduït a les comunicacions òptiques a causa de la seva robustesa respecte la dispersió del canal i la seva alta eficiència espectral. OFDM està basat en la transformada ràpida de Fourier (FFT). En aquesta tesis, s'estudien transformades alternatives per crear els símbols OFDM: la transformada ràpida de Hartley (FHT) i la transformada discreta per paquets de wavelets (DWPT). Tot i els avantatges d'utilitzar OFDM òptic (O-OFDM), també hi ha desavantatges que s'han de tenir en compte. L'aparició de pics de senyal alts (PAPR) és un dels més grans desavantatges que poden presentar els sistemes OFDM. Un PAPR alt pot causar intermodulació entre les subportadores a causa de les no linealitats de la fibra i aparells com els convertidors de digital a analògic (DAC) o d'analògic a digital (ADC) i moduladors externs. També s'estudien diferents tècniques de reducció de PAPR per reduir l'efecte del PAPR. Finalment, es demostra que aplicant tècniques de reducció de PAPR en sistemes OFDM òptics utilitzant modulació per intensitat i detecció directa (IM/DD), els efectes del soroll de clipping són reduïts sense ser necessari posar un bias més alt al senyal.