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正交频分复用(OFDM)是一种多载波的调制和频域复用技术，因为它能有效地解决由信道衰落引起的码间符号干扰，所以目前大量应用于大多数新兴宽带有线和无线通信系统。最近许多研究人员已经表明，OFDM也是一种很有前途的光通信技术。以强度调制/直接探测(IM/DD) OFDM系统为基础的光无源网络(PON)因其具有结构简单、成本低廉成为解决连接主干网络和局域网家庭用户之间“最后一公里”的热门方案。但IM/DD OFDM系统传输距离短，覆盖范围小的缺点也制约着其应用的发展，因此提高IM/DD OFDM系统的传输距离是亟待解决的技术难题。 由于数模转换器(DAC)的采样保持特性，其输出信号的频谱除了原始信号频谱外，还在高频中包含信号的镜像频谱，保留该镜像频谱用于接收端补偿原信号在光纤传输中因为色散引起的频率选择性衰落。本论文通过合理的利用频率混叠的特性，使其恰当的补偿接收信号中有功率衰减的部分频率成分，从而达到补偿色散，延长传输距离的目的。另外，我们使用CDM扩频编码与超奈奎斯特高阶镜像混叠相结合的方法，将系统进行了进一步的优化。 本文先通过大量的仿真数据得出推论，然后依靠仿真数据的推论指导实验，成功的完成了20Gb/s的QPSK信号在IM/DD-OFDM系统中传输83.2km的实验。 本论文的主要创新点有: 1、传统的IMDD-OOFDM系统的无中转最大传输距离只能达到36km，但经过超奈奎斯特镜像混叠技术进行色散补偿后的IMDD-OOFDM系统可以成功传输达到83km，是传统IM/DD-OFDM系统的最大传输距离的2.3倍。 2、将超奈奎斯特镜像混叠技术与CDM扩频技术相结合使用，通过实验成功的验证了超奈奎斯特镜像混叠技术与CDM扩频技术相结合可以进一步提高IM/DD-OFDM系统的传输距离。 3、最终在IM/DD-OFDM系统的基础上，在未改变任何物理结构和未添加物理器件的情况下，成功的完成了20Gb/s的QPSK信号在IM/DD-OFDM系统中传输83.2km的实验，其误码率为1E-3左右。