[發明專利]一種采用削波搬移的低峰均比無線光傳輸方法

有效

• 申請號: 201410206887.X
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN103986681B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 許威;吳滿;張華
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 黃成萍

技術領域

本發明涉及一種采用削波搬移的低峰均比無線光傳輸方法，屬于無線光通信技術。

背景技術

無線光通信(OWC)因其頻譜資源豐富且不受限制、發射功率大可提高接受信噪比、電磁輻射水平低、安全性好等優勢而獲得通信領域研究人員的關注，并逐漸成為研究熱點。為了提高無線光通信系統的傳輸速率，對抗多徑干擾，OFDM調制方式被引入其中，研究人員從理論及實驗中發現OFDM是一種有效提高無線光通信系統性能的方式。

由于目前的無線光通信系統普遍采用強度調制/直接檢測(IM/DD)，因此要保證OFDM時域信號的正實性。現在被廣泛采用的兩個光通信OFDM結構是非對稱削波光OFDM(ACO-OFDM)和直流偏置光OFDM(DCO-OFDM)。ACO-OFDM是對傳統OFDM在光通信特殊信道傳輸的改良，由澳大利亞科學家Jean?Armstrong在2006年提出，它基本的思路就是用更多的子載波通過Fourier變換的一些性質來換取發射符號在時域滿足光信道的特性，它的頻域符號滿足共軛對稱性且偶數子載波上的值全為0，只有1/4的子載波用于發送有效符號，因此頻譜利用率比較低；但它不要加直流偏置，可以提高能量利用率。DCO-OFDM的頻域符號也滿足共軛對稱性，但不要求偶數子載波上的值為0，有1/2的子載波用于傳輸有效符號，頻譜利用率高，但是其為了使時域信號是正值，需要對IFFT輸出的信號加額外的直流偏置，降低了能量利用率。

峰均比(PAPR)過高的問題一直是OFDM系統的主要缺點，這個問題同樣存在于無線光通信的OFDM系統中，PAPR過高會使信號通過功放或LED驅動電路時進入非線性區，從而導致信號失真，這樣會對系統的整體性能產生很大影響，所以有必要對無線光通信OFDM系統進行降低PAPR的優化。

目前抑制PAPR的方法大致可以被分為三類。第一類是預畸變技術，即在信號經過放大之前對功率大于門限值的信號進行非線性畸變，包括限幅、峰值窗以及壓縮擴展等；第二類是編碼，即避免采用那些會生成大峰均比的編碼圖樣，如采用M序列、循環編碼、分組編碼等；第三類方法是概率類方法，利用不同的加擾序列對OFDM信號進行加權處理，從而選擇PAPR較小的碼字來傳輸，如選擇性映射部分傳輸序列(PTS)和(SLM)。這些方法都能在一定程度上降低OFDM系統的PAPR，但他們計算量很大。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種采用削波搬移的低峰均比無線光傳輸方法，在ACO-OFDM系統中利用其時域信號的成對信號有一個必為0的特點，如果這個成對信號中的正值信號超過了系統對發送信號最大峰值的限制，就對它削波；但與現有的削波方法不同，削掉的信號部分不是直接扔掉，而是放在這個成對信號中為0的位置上，這種方法可以在盡量保留有效信號的同時，有效降低系統的PAPR，從而提高傳輸性能。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種采用削波搬移的低峰均比無線光傳輸方法，利用ACO-OFDM時域信號的成對信號中有一個必為0的特點，如果這個成對信號中的正值信號超過了設定的門限值，就對它削波，但是消掉的量不是直接丟棄，而是放在這個成對信號中為0的位置上，從而達到降低PAPR的作用，同時對通信可靠性沒有造成太大的傷害。該方法實現簡單，PAPR的改善降低了系統對功放和LED燈線性度的要求，減少了信號在電、光域的非線性失真，提高了系統接收性能。

上述方法的具體實現包括如下步驟：