[發明專利]一種DCO-OFDM系統中混合型峰均比抑制方法

有效

• 申請號: 201910016230.X
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109561043B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 李燕龍;符杰林;仇洪冰;徐凌燕;李曉記;鄭霖;蘇浩明;陳雅迪;陳曉
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B10/116;H04B10/516
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本發明公開一種DCO?OFDM系統中混合型峰均比抑制方法，結合了LED的非線性特性，對頻域信號進行DCT變換以改變信號包絡范圍，再結合LED的動態范圍對時域信號進行自適應縮放，大幅度的降低系統峰均比，而且降低了系統誤碼率。此外，本發明還具有實現簡單，復雜度較低的特點。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種DCO-OFDM(直流偏置光正交頻分復用)系統中混合型峰均比抑制方法。

背景技術

正交頻分復用(OFDM)作為一種特殊的多載波調制技術，具有頻譜利用率高，抗多徑干擾能力強等優點，在可見光通信系統中得到了廣泛的應用。可見光OFDM系統采用強度調制/直接檢測(IM/DD)的調制方式，因此基帶OFDM信號必須為實信號，且滿足非負性。其中，直流偏置光正交頻分復用(DCO-OFDM)系統由于通過添加直流偏置，并將信號仍然小于零的部分削去從而實現雙極性到單極性的轉換，其實現簡單且頻譜效率相對較高，因而成為光通信領域的一個研究熱點。然而在DCO-OFDM通信系統中，其核心器件LED具有典型的非線性特性，其動態范圍有限，而DCO-OFDM信號峰均比較高，當這些較大峰值的信號經過LED會產生嚴重的非線性失真，這將極大地影響系統的通信性能。

雖然有失真技術中的限幅、壓縮擴展變換和峰值加窗等PAPR(峰均比)抑制方法，以及無失真技術中的選擇性映射(SLM)、部分傳輸序列(PTS)和編碼等PAPR抑制方法，在普通的可見光通信中極為常見。然而，這些方法卻存在不足之處，如有失真技術PAPR抑制方法，是一種非線性操作，因此會產生信號畸變，導致系統誤碼率上升；如無失真技術PAPR抑制方法通過增加系統的計算復雜度來換取PAPR性能。最為重要的是，傳統的PAPR抑制方法均沒有考慮到DCO-OFDM中LED具有典型的非線性特性的問題。

發明內容

本發明所要解決的是在DCO-OFDM系統下，現有的峰均比抑制方法未考慮LED器件非線特性，而影響系統的通信性能的問題，提供一種DCO-OFDM系統中混合型峰均比抑制方法。

為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種DCO-OFDM系統中混合型峰均比抑制方法，具備包括如下步驟：

步驟1、將信源數據進行串并轉換以及QAM調制后，得到N行M列的頻域信號；

步驟2、生成一個N×N的DCT變換矩陣；

步驟3、將步驟2所生成的DCT變換矩陣與步驟1所得到的頻域信號相乘，得到DCT變換后的頻域信號；

步驟4、對DCT變換后的頻域信號進行厄米特共軛對稱，得到共軛對稱后的頻域信號；

步驟5、對共軛對稱后的頻域信號進行IFFT變換，得到時域信號，并對該時域信號進行并串轉換及添加循環前綴，得到帶循環前綴的串行時域信號x(n)；

步驟6、利用自適應縮放因子，對帶循環前綴的串行時域信號x(n)進行自適應縮放，得到縮放后的時域信號x_s(n)：

步驟7、對縮放后的時域信號x_s(n)進行數模轉換，得到模擬信號x_s(t)；

步驟8、在LED的下限電壓和上限電壓之間選擇一個直流偏置值x_bias，并將該直流偏置值x_bias加載到模擬信號x_s(t)中，得到加直流偏置的模擬信號x_b(t)：

x_b(t)＝x_s(t)+x_bias

步驟9、對加直流偏置的模擬信號x_b(t)進行限幅操作，得到待發送信號x_c(t)：