[发明专利]一种可见光通信光正交频分复用自适应迭代符号限幅方法

说明书

一种可见光通信光正交频分复用自适应迭代符号限幅方法，属于可见光通信领域，在发送端的并串转换和加循环前缀模块之间增加自适应迭代符号限幅模块，对时域O‑OFDM符号限幅分解，每进行一次符号限幅，判断是否需要再继续，直到符号分解完全为止；将产生的多个分解符号，同时并行输入多个LED发光。通过引入自适应迭代符号分解机制以达到消除全零符号，进而提高误码率性能和光功率效率的目的。

技术领域

及可见光通信光正交频分复用技术，特别是涉及可见光通信光正交频分复用迭代符号限 幅技术。

背景技术

随着发光二极管(Light Emitting Diode，LED)照明技术的高速发展，可见光通信(Visible Light Communication，VLC)作为一种利用LED灯来发送数据的无线通信手段，成为了射频 (radio frequency，RF)通信在短距离通信中的一种很有前途的互补技术。VLC利用可见光 波段(波长380～780nm)的光作为信息载体，在提供照明的同时传输数据，其通信带宽近乎 于无限，还具有绿色环保、不易被窃听、与RF通信之间无电磁干扰等优点。VLC可以在地 铁、高铁、医院、核电站和矿井等特殊区域提供超宽带无缆化绿色通信，还可以为5G移动 通信网络的室内深度覆盖提供绿色、泛在、廉价的接入手段。

在20世纪90年代，正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM) 技术成为许多无线和有线应用通信标准的基础，该技术在RF通信领域中已经非常成熟。为 了实现高数据传输速率，在VLC系统引入OFDM技术，称之为光正交频分复用(Optical OFDM，O-OFDM)。LED是非相干光源，VLC采用光强度调制和直接检测(Intensity Modulation and Direct Detection，IM/DD)实现数据传输，因此驱动信号必须是非负的实数信号。本发明 仅考虑了两种最典型和常用的光O-OFDM传输方案，非对称限幅O-OFDM(ACO-OFDM)和 直流偏置O-OFDM(DCO-OFDM)。然而，O-OFDM在继承了RF OFDM优点的同时，也不可 避免地继承了OFDM的固有缺点，如较高的峰值平均功率比(Peak toAverage Power Ratio， PAPR)。在VLC系统中较高的PAPR会导致O-OFDM信号超出光电器件的线性工作范围， 引起严重的非线性失真。

为了抑制LED非线性对O-OFDM系统性能带来的不良影响，研究人员提出了多种针对 LED非线性的补偿方法，大致可以分为两类方法，一类方法是采用预失真和后失真技术补偿 LED的非线性传输特性，另一类方法是抑制O-OFDM信号的PAPR。在提出的降低PAPR的算法中，基于O-OFDM信号畸变的方法因为可以避免对接收器的改动，所以在实际场景中备受青睐，其中限幅是降低O-OFDM信号峰均比的最简单方法。但当信噪比(Signal-to-NoiseRatio，SNR)比较小时，直接限幅会使频域子载波产生限幅失真，并且这种失真将主导噪声源。因此，如何降低限幅噪声对提高系统性能具有重要意义。