[发明专利]非对称限幅直流偏置光OFDM系统峰均比抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种光无线通信方法，具体地说是一种非对称限幅直流偏置光OFDM(asymmetrically clipped DC biased optical OFDM,ADO-OFDM)通信系统峰均比抑制方法。

背景技术

光无线通信技术是一种宽带接入方式，是光通信和无线通信结合的产物，它以大气为传输媒介，利用激光作为信号载体来实现信息传输的通信技术。光无线通信具有安全保密性强，抗干扰性强、通信容量大、无需频率许可证和部署快速等特点，在解决目前宽带网络通信中“最后一公里”问题和应急通信等方面有着良好的应用前景。但是，光在大气中传输是一个非常复杂的过程，其包括大气分子的散射与吸收、空中悬浮微粒的散射与吸收和大气湍流。空中的大量散射元会导致光信号沿不同的传输路径到达接收端，当系统的信息传输速率较高时，码间干扰对系统性能的影响就十分严重。因此，将OFDM技术引入到光无线通信系统中，以抑制码间干扰对系统的影响，提高系统的信息传输速率。由于光无线通信系统通常采用光强度调制，对光源进行调制的信号只能是实信号且单极性。为了解决这个问题，采用了一种特殊的OFDM调制技术，即ADO-OFDM技术。ADO-OFDM技术是ACO-OFDM和DCO-OFDM技术相结合的产物，即在奇数子载波上传输ACO-OFDM信号，而在偶数子载波上传输DCO-OFDM信号。与ACO-OFDM和DCO-OFDM系统相比，ADO-OFDM具有更高的光功率效率和频谱利用率。

高峰均比(Peak to Average Power Ratio，PAPR)一直是ADO-OFDM系统所要克服的关键问题之一。在光无线通信系统中，较高的PAPR不仅会对光调制器的调制效率产生较大影响，还易对人体器官造成伤害。因此，针对ADO-OFDM系统的PAPR抑制技术研究显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效地抑制峰均比的非对称限幅直流偏置光OFDM系统峰均比抑制方法。

本发明的目的是这样实现的：

在发送端，对输入的信息序列进行串并变换及映射，生成具有Hermitian对称的信息向量X，将信息向量X分成奇数子载波向量X_odd和偶数子载波向量X_even并分别送入ACO-OFDM和DCO-OFDM信号生成模块，所述ACO-OFDM和DCO-OFDM信号生成模块中分别嵌入PTS模块，奇数子载波向量X_odd经过第一PTS模块变换得到时域信号x_odd、然后经过限幅得到信号x_ACO；偶数子载波向量X_even经过第二PTS模块变换得到时域信号x_even、添加一个直流偏置B_DC、添加直流偏置B_DC后仍是负值的信号通过限幅得到信号x_DCO，将信号x_ACO和x_DCO相加得到信号x，然后添加循环前缀并进行并串转换，再由光发射机发送出去；

在接收端，光接收机将接收到的光信号转化成电信号，然后经过去除循环前缀和串并转换，再经过FFT变换得到频域向量Y，奇数子载波上发送的数据Y_odd直接从频域向量Y中提取出来；对于偶数子载波上的发送信号要对ACO-OFDM信号进行估计，即从Y中提取出奇载波上的信号Y_odd、从ACO-OFDM信号中计算出估计值y_aco、然后从y中减去y_aco，恢复出DCO-OFDM信号。

本发明还可以包括：

1、所述具有Hermitian对称的信息向量X的信号表征为：

其中，N是子载波个数，是X_i的共轭复数；

所述奇数子载波向量X_odd的信号表征为：

X_odd＝[0,X₁,0,X₃,0,…,0,X_N-1]，

所述偶数子载波向量X_even的信号表征为：

X_even＝[X₀,0,X₂,0,…,X_N-2,0]。