[發明專利]光OFDM系統中一種聯合改進的低復雜度PTS峰均比抑制方案

在審

• 申請號: 201910258621.2
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109889466A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 袁建國;辛雪琪;劉書涵;南蜀崇;李尚晉;趙富強
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種光OFDM系統的峰均比抑制方案，特別涉及一種聯合改進的低復雜度TS?PTS?Clipping峰均比抑制方案。該方案主要通過部分傳輸序列技術和Clipping技術聯合改進來實現對高峰均比的抑制。在該方案中，首先將初始的輸入信號進行d級IFFT變換，再進行子塊的劃分，然后對分塊后的信號進行剩下的n?d級IFFT變換。仿真分析表明，本發明有較好的峰均比抑制性能，還降低了計算復雜度。同時本發明也是一種兼顧系統誤碼率和峰均比抑制性能的方案，該方案可滿足對光OFDM系統高峰均比的抑制，進而說明本發明的有效性和創新性。

技術領域

本發明屬于光正交頻分復用(Optical Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,O-OFDM)系統峰均比抑制技術領域，涉及一種聯合改進的TS-PTS-Clipping(two-stage Partial Transmit Sequence-Clipping,TS-PTS-Clipping)峰均比抑制方案，該方案主要通過基于部分傳輸序列(Partial Transmit Sequence,PTS)技術和限幅(Clipping)技術聯合改進來實現對高峰均比的抑制。

背景技術

光正交頻分復用(Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,O-OFDM)系統將光通信技術和正交頻分復用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)技術有機地結合起來，能夠在保證各個子載波無干擾并行傳輸的情況下有效的提高系統的頻譜利用率。由于其具有頻譜利用率高，抗符號間干擾(Inter SymbolInterference,ISI)，抗信道衰落和抗色散能力強，抑制非線性效應等諸多優點，目前已被多種高速數據傳輸系統作為技術標準。然而，高的峰值平均功率比(Peak-to-averagePower Ratio,PAPR)一直被認為是相干光OFDM技術最主要的一個缺點。高PAPR要求高功率放大器在非線性區域工作，這將會增加帶內失真和帶外輻射，從而導致O-OFDM系統性能下降。為了有效地抑制高PAPR對O-OFDM系統所帶來的影響，目前國內外的專家學者針對高PAPR提出了諸多解決方案，如限幅(Clipping)、選擇性映射(Selective Mapping,SLM)、部分傳輸序列(Partial Transmit Sequence,PTS)等技術。在目前的解決方案中，部分傳輸序列(PTS)是一種有前途的技術，在數據傳輸速率、功率和誤比特率(BER)方面沒有任何損失，除了需要傳輸邊帶信息外，可以顯著提高PAPR抑制性能。但是PTS方案中使用一系列的快速傅里葉逆變換(Inverse Fast Fourier transform,IFFT)來產生不同的備選信號因而增大了計算復雜度。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種既可以降低計算復雜度又可以兼顧較好的PAPR抑制性能的峰均比方案。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

(1).首先將有N＝2ⁿ個子載波的O-OFDM信號表示為：

其中X＝{X_k}，(k＝0,1,…,N-1)代表輸入的符號序列，t代表離散時間變量。如果定義其中T_i是一個N×N的對稱矩陣代表IFFT運算的第i級，那么式(1)可以重寫為：