[发明专利]一种基于ABO-OFDM的低PAPR通信方法

说明书

本发明公开了基于ABO‑OFDM的低PAPR通信方法：S1、对数目为N/2原始子载波，空置其中1/m的子载波，为第m的整数倍位置处的子载波；S2、对未进行空置的其余子载波，选择其中的若干子载波作为降低发射端PAPR的子载波，并通过凸优化目标函数来确定其值；S3、将调制后的信号加载到剩余子载波上；S4、对经S1～S3处理的原始子载波作共轭对称，得到长度为N的待传输子载波序列；S5、对待传输子载波序列进行IFFT，得到长度为N的待发送的时域信号；S6、对时域信号按照每组包含m个数据进行分组，分为N/m组，对每一组数据都找出该组中的最小值，然后用最小值的相反数作为该组数据的直流偏置加到该组的每个数据上。

技术领域

本发明涉及无线光通信技术领域，具体涉及一种基于ABO-OFDM的低PAPR通信方法。

背景技术

无线光通信凭借其高带宽、高速率、高安全性、可以兼顾照明等优势，迅速成为近些年通信领域的热门研究领域。OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术可以传输高速数据，被视为无线光通信中很有潜力的技术。

由于无线光通信系统通常采用强度调制/直接检测(Intensity ModulationDirect Detection,IM/DD)方式，携带信息的复数电信号必须转换为非负实数光信号才能在发射端进行发射。而应用于射频系统的传统OFDM技术使用复数信号则无法直接用于无线光通信系统。因此，通常需要对信号进行改造，使之满足非负实数信号特性，才能进行发射。首先，由于OFDM通过快速傅里叶逆变换(Invert Fast Fourier Transformation,IFFT)生成输出信号，可对原始输入信号做共轭对称，使得输出信号变为实数。此外，为了使输出信号变为非负数，有多种方法相继被提出。例如，ACO-OFDM(Asymmetrically ClippedOptical-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，非对称限幅光正交频分复用)仅使用奇数子载波传输数据，经过快速傅里叶逆变换后生成输出信号，该信号因切底产生的噪声只会影响偶数位子载波，因此不会对传输的数据造成影响。DCO-OFDM(DirectCurrent-biased Optical-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，直流偏置光正交频分复用)在快速傅里叶逆变换后对信号添加直流偏置，将大部分信号转换为非负数。PAM-DMT(PulseAmplitude Modulation-Discrete MultiTone，脉冲幅度调制-离散多音)使用PAM调制方式，将纯虚奇函数经过快速傅里叶逆变换后，输出信号为实奇函数，切底之后在接收端依然可以恢复原始信号。ADO-OFDM(Asymmetrically Clipped DC biasedOptical-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，非对称削波直流偏置光正交频分复用)将ACO-OFDM和DCO-OFDM相结合，用两种方法分别传输奇数子载波和偶数子载波的数据。HACO-OFDM(Hybrid Asymmetrically Clipped Optical-Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，混合非对称限幅光正交频分复用)将ACO-OFDM和PAM-DMT相结合，用两种方法分别传输奇数子载波和偶数子载波的数据。LACO-OFDM(LayeredAsymmetrically Clipped Optical-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，层状非对称限幅光正交频分复用)则将子载波分为多层，在每一层分别使用ACO-OFDM进行处理。ABO-OFDM(Adaptively Biased Optical-Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，自适应偏置光正交频分复用)在DCO-OFDM的基础上进行了改进，通过舍弃1/4的子载波，可以自适应地改变直流偏置的大小而不会对传输的数据产生影响，从而提高了系统的能量利用率。此外，为了降低对发射端设备的需求，我们需要降低发射信号的峰均比(Peak toAverage Power Ratio,PAPR)，一种常用的方法是通过空置部分子载波来实现。然而，ABO-OFDM要求只能空置1/4的子载波，在此基础上用来降低PAPR的子载波灵活性不高。