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正交频分复用(OFDM)技术可有效解决色散信道引起的码间干扰，因此被广泛应用于各种宽带有线和无线通信系统。当OFDM应用到强度调制直接检测(IM/DD)光通信系统时，需要解决如何将双极性OFDM信号转换为单极性OFDM信号的问题，因此，本文研究了单极性光正交频分复用(O-OFDM)技术。首先，阐述了O-OFDM技术的研究现状；然后，分析了基于离散傅里叶变换(DFT)以及基于离散哈特莱变换(DHT)的非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)在加性高斯白噪声(AWGN)信道传输时的误码率性能，并分析了2,1,7卷积码对系统性能的影响；最后，实现了脉冲幅度调制-离散多音频(PAM-DMT)在AWGN以及单模光纤信道中的传输，并分析了系统性能。主要内容如下：(1)研究了基于DFT的ACO-OFDM。基于IM/DD系统，研究了ACO-OFDM在AWGN信道中的误码率性能，并与直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)进行了对比；在此基础上，将卷积码应用到ACO-OFDM系统中。结果表明：当归一化带宽相同时，ACO-OFDM比DCO-OFDM具有更高的功率利用率；当信噪比较小时，卷积码会降低系统性能；然而随着信噪比的增加，卷积码会提高系统性能；当误码率要求为10-3时，卷积码使得采用4QAM调制的ACO-OFDM对信噪比的要求降低了约2dB。(2)研究了基于DHT的ACO-OFDM。在IM/DD系统下，研究了基于DHT的ACO-OFDM在AWGN信道中的误码率性能，并与基于DFT的ACO-OFDM进行了对比；分析了卷积码对基于DHT的ACO-OFDM系统性能的影响。结果表明：与基于DFT的ACO-OFDM相比，基于DHT的ACO-OFDM拥有相近的误码率性能，然而其结构更加简单；当误码率要求为10-3时，卷积码使得采用4PAM调制的基于DHT的ACO-OFDM对信噪比的要求降低了约2.2dB。(3)研究了PAM-DMT的系统性能。分析了PAM-DMT的调制原理；研究了PAM-DMT在AWGN信道传输时的误码率性能；利用MATLAB与Optisystem7.0构建仿真系统，实现了PAM-DMT在单模光纤信道中的传输，并分析了系统性能。结果表明：增加光发射功率能提高系统的最大传输距离；当子载波数目较小时，PAM-DMT的误码率性能要优于ACO-OFDM；然而随着子载波数目的增加，两者性能逐渐趋于一致。