[发明专利]一种扩展LED可用通信频带的自适应补偿方法

说明书

一种扩展LED可用通信频带的自适应补偿方法，包括以下步骤：设备上电，初始化；配置参数；测出LED的幅频特性参数；求出DCO‑OFDM各个子载波的功率预加重系数；载波功率分配，功率放大器的限制输出；在接收端计算子载波功率的均值和方差并传送给发射端；判断子载波功率的均值和方差是否满足范围；对子载波数加一；判断所用子载波数是否满足条件，并决定是否进入下一个循环；判定数字预加重器的最大补偿子载波数；重新调整DCO‑OFDM参数后进行正常通信。本发明在输出功率的限制下对发送信号进行预补偿，优化LED频响特性，兼容性和灵活性更好，保证了DCO‑OFDM可见光的通信速率和质量。

技术领域

本发明涉及无线光通信领域，尤其涉及一种扩展LED可用通信频带的自适应补偿方法。

背景技术

基于LED的可见光通信由于其具有成本低、安全性高、可用带宽资源丰富等优点在短距离高速通信研究领域备受关注。然而，用于发送光信号的LED灯的可用带宽都比较低，一般在6MHz以下，使得可见光通信在传输速率和性能上收到了很大的制约。要利用LED实现短距离高速通信就必须宽展LED带宽。

目前实现LED带宽扩展的方法都是利用硬件方式进行预加重补偿，目前有：桥T型均衡电路、多路谐振电路、高通滤波器等几个方案。但是，采用硬件方式进行补偿具有以下几个问题：

(1)硬件电路不能结合LED衰减特性进行补偿；

(2)硬件补偿电路不能按照实际的输出功率对LED带宽进行补偿，在系统输出功率一定的条件下，若带宽补偿范围过大，补偿的效果并不明显，反而造成带内信号平均功率减小，信噪比降低；

(3)硬件电路只能针对某个或者某款LED进行补偿，缺乏灵活性和兼容性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是如何在一定输出功率的限制下对发送信号进行预补偿并具有很好的兼容性，从而保证了DCO-OFDM可见光的通信速率和质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种扩展LED可用通信频带的自适应补偿方法，包括如下步骤：

101设备上电，进行初始化；

102配置相关的参数，包括扫频的频率间隔f_gap，DCO-OFDM子载波的间隔f_c和子载波数2^N；

接收机在未收到信号时的平均噪声功率谱密度在接收端所用子载波的平均功率谱密度与平均噪声功率密度谱的安全间隔在接收端所用子载波的平均功率谱密度的浮动范围

所述DCO-OFDM子载波的间隔f_c和子载波数2^N必须满足以下条件：2^N-1×f_c≤100MHz≤2^N×f_c，其中100MHz是事先设定的一个阈值。

所述接收机在未收到信号时的平均噪声功率谱密度是经过仪器测得的。

103利用扫频方式测出LED的幅频特性参数；

针对不同的LED，在发射端发送频率为f_s＝n×f_gap的正弦波对LED幅频特性进行扫频，其中n为正整数且f_s≤100MHz；在接收端获取每个频率的功率P_LED(f_s)后建立一个表格并发送至发射端，发射端收到该表格后进行保存，并将此表格命名为表格一。

104根据当前所测得的LED幅频特性参数，求出DCO-OFDM各个子载波的功率预加重系数，包括以下分步骤；

(1)从表格一中根据DCO-OFDM各个子载波获取对应的功率，建立表格二，包括以下过程：