[发明专利]一种降低误码率的信道编解码方法及系统

说明书

一种降低误码率的信道编解码方法及系统，涉及光通信应用领域，包括步骤：发送端从2^x个子载波中，按频率从低到高取2^x‑2^x‑p个子载波并分成P层，对每层子载波分别调制，调制中每层子载波的数据乘以对应长度的正交循环变换矩阵进行编码，调制后的各层子载波求和，再经过并串转换和数字模拟转换后，通过光源发出；接收端探测到光信号，先通过模拟数字转换和串并转换，再进行逐层解调，每层子载波解调的过程中，通过乘以与该层编码时相对应的正交循环变换逆矩阵进行解码，得到每层数据。本发明通过对各子载波分层分别使用正交循环变换预编码，平衡了各子载波的信噪比，降低了各子载波分层的误码率，进而减少错误传递，降低总的误码率。

技术领域

本发明涉及光通信应用领域，具体来讲涉及一种在LACO-OFDM系统中降低误码率的信道编解码方法及系统。

背景技术

在短距光通信系统中通常采用低成本的强度调制/直接检测方案。强度调制/直接检测方案要求采用信号总为正值的调制格式，比如PAM(Pulse Amplitude Modulation，脉冲振幅调制)、DCO-OFDM(Direct-current-Biased Optical Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，直流偏置光正交频分复用)、ACO-OFDM(Asymmetrically clippedOptical Orthogonal Frequency Division Multiplexing，非对称裁剪光正交频分复用)等。DCO-OFDM通过在OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)信号上添加一个偏置直流信号得到全正值的信号，可直接调制光器件；ACO-OFDM则将负的OFDM信号直接置零得到全正值的信号，负值置零带来的信号干扰主要集中于偶数编号的空置子载波上，但谱效率降低了一半。

为提高谱效率，一种改进的LACO-OFDM(Layered Asymmetrically ClippedOptical-Orthogonal Frequency Division Multiplexing分层的非对称裁剪光正交频分复用)方案被提出。在发送端将子载波分成多个互不干扰的子层，每个子层独立使用ACO-OFDM编码，然后对时域信号进行叠加；在接收端，基于ACO-OFDM编码中子载波的截波干扰有规律的落在其他信道上的特点，先将无叠加干扰的部分子载波解码出来，减掉这部分信号及其负值置零带来的干扰，剩余无叠加干扰的子载波。重复上述解码处理的过程，可以将所有子载波逐层解码，而不受负值置零的影响。这样分层编解码的方法将原来ACO-OFDM中空置的部分子载波也放置了信息，大大提高了谱效率。研究表明LACO-OFDM方案能实现接近DCO-OFDM的频谱效率，但由于较小的偏置电流，能在相同发光强度下达到更好的信号质量，这也就意味着光器件能调制更高调制深度的信号，光信号也可传得更远。

LACO-OFDM方案的逐层解码方法不同于传统的OFDM解码方法，即必须先挑出未受干扰的部分子载波进行解码，消除对其他子载波的干扰后才能对其他子载波进行解码。这样逐层解码会使上一层的解码错误影响到下一层，形成错误传递，尤其对于衰落信道，较低SNR(Signal-Noise Ratio信噪比)的子载波带来的密集误码会使后解码的各层子载波误码率显著增加。这种由于错误传递带来的额外误码降低了LACO-OFDM系统在衰落信道中的可用性，因此必须加以避免。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种降低误码率的信道编解码方法及系统，通过对各子载波分层分别使用正交循环变换预编码，平衡了各子载波的信噪比，降低了各子载波分层的误码率，进而减少了错误传递，降低了总的误码率。

为达到以上目的，一方面，采取一种降低误码率的信道编解码方法，包括步骤：