[發明專利]非對稱限幅直流偏置光OFDM系統峰均比抑制方法

有效

• 申請號: 201610364225.4
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN105915291B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 王勇;宮妍;張宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04B10/2575
• 分類號: H04B10/2575;H04B10/40;H04B10/69;H04L27/26
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技術領域

本發明涉及的是一種光無線通信方法，具體地說是一種非對稱限幅直流偏置光OFDM(asymmetrically clipped DC biased optical OFDM,ADO-OFDM)通信系統峰均比抑制方法。

背景技術

光無線通信技術是一種寬帶接入方式，是光通信和無線通信結合的產物，它以大氣為傳輸媒介，利用激光作為信號載體來實現信息傳輸的通信技術。光無線通信具有安全保密性強，抗干擾性強、通信容量大、無需頻率許可證和部署快速等特點，在解決目前寬帶網絡通信中“最后一公里”問題和應急通信等方面有著良好的應用前景。但是，光在大氣中傳輸是一個非常復雜的過程，其包括大氣分子的散射與吸收、空中懸浮微粒的散射與吸收和大氣湍流。空中的大量散射元會導致光信號沿不同的傳輸路徑到達接收端，當系統的信息傳輸速率較高時，碼間干擾對系統性能的影響就十分嚴重。因此，將OFDM技術引入到光無線通信系統中，以抑制碼間干擾對系統的影響，提高系統的信息傳輸速率。由于光無線通信系統通常采用光強度調制，對光源進行調制的信號只能是實信號且單極性。為了解決這個問題，采用了一種特殊的OFDM調制技術，即ADO-OFDM技術。ADO-OFDM技術是ACO-OFDM和DCO-OFDM技術相結合的產物，即在奇數子載波上傳輸ACO-OFDM信號，而在偶數子載波上傳輸DCO-OFDM信號。與ACO-OFDM和DCO-OFDM系統相比，ADO-OFDM具有更高的光功率效率和頻譜利用率。

高峰均比(Peak to Average Power Ratio，PAPR)一直是ADO-OFDM系統所要克服的關鍵問題之一。在光無線通信系統中，較高的PAPR不僅會對光調制器的調制效率產生較大影響，還易對人體器官造成傷害。因此，針對ADO-OFDM系統的PAPR抑制技術研究顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能有效地抑制峰均比的非對稱限幅直流偏置光OFDM系統峰均比抑制方法。

本發明的目的是這樣實現的：

在發送端，對輸入的信息序列進行串并變換及映射，生成具有Hermitian對稱的信息向量X，將信息向量X分成奇數子載波向量X_odd和偶數子載波向量X_even并分別送入ACO-OFDM和DCO-OFDM信號生成模塊，所述ACO-OFDM和DCO-OFDM信號生成模塊中分別嵌入PTS模塊，奇數子載波向量X_odd經過第一PTS模塊變換得到時域信號x_odd、然后經過限幅得到信號x_ACO；偶數子載波向量X_even經過第二PTS模塊變換得到時域信號x_even、添加一個直流偏置B_DC、添加直流偏置B_DC后仍是負值的信號通過限幅得到信號x_DCO，將信號x_ACO和x_DCO相加得到信號x，然后添加循環前綴并進行并串轉換，再由光發射機發送出去；

在接收端，光接收機將接收到的光信號轉化成電信號，然后經過去除循環前綴和串并轉換，再經過FFT變換得到頻域向量Y，奇數子載波上發送的數據Y_odd直接從頻域向量Y中提取出來；對于偶數子載波上的發送信號要對ACO-OFDM信號進行估計，即從Y中提取出奇載波上的信號Y_odd、從ACO-OFDM信號中計算出估計值y_aco、然后從y中減去y_aco，恢復出DCO-OFDM信號。

本發明還可以包括：

1、所述具有Hermitian對稱的信息向量X的信號表征為：

其中，N是子載波個數，是X_i的共軛復數；

所述奇數子載波向量X_odd的信號表征為：

X_odd＝[0,X₁,0,X₃,0,…,0,X_N-1]，

所述偶數子載波向量X_even的信號表征為：

X_even＝[X₀,0,X₂,0,…,X_N-2,0]。