[發(fā)明專利]一種混合單載波和多載波調(diào)制的可見光通信傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910460031.8
• 申請日: 2019-05-30
• 公開（公告）號: CN110212981B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李正權(quán);周穎;李寶龍;薛曉妹;吳瓊;劉洋;武貴路
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué);中科金保安全科技無錫有限公司;中科怡海高新技術(shù)發(fā)展有限公司;中科怡海高新技術(shù)發(fā)展江蘇股份公司
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/516
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云;黃瑩

本發(fā)明提供一種混合單載波和多載波調(diào)制的可見光通信傳輸方法，其有效的提高了系統(tǒng)的頻譜利用率，且具有良好的靈活性、低復(fù)雜度。其包括步驟：S1:對輸入信號進(jìn)行QAM調(diào)制，生成對稱的ACO?OFDM信號矩陣；S2：對輸入信號進(jìn)行PAM調(diào)制，生成對稱的PAM?DMT信號矩陣；S3：將ACO?OFDM信號矩陣、PAM?DMT信號矩陣分別依次進(jìn)行N點(diǎn)的IFFT變換、添加循環(huán)前綴、將數(shù)據(jù)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換、削減去信號的負(fù)數(shù)端后，將兩組數(shù)據(jù)相加構(gòu)成HACO?OFDM信號；S4：對OOK數(shù)據(jù)進(jìn)行對稱操作，形成對稱的OOK信號；S5：對HACO?OFDM信號減去時間選擇性偏置，然后加上對稱的OOK信號，最終形成發(fā)送信號；S6：將發(fā)送信號傳送至信道，在接收機(jī)端對接收到的信號進(jìn)行解調(diào)操作，將各路信號恢復(fù)出來。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線光通信領(lǐng)域，具體為一種混合單載波和多載波調(diào)制的可見光通信傳輸方法。

背景技術(shù)

可見光通信技術(shù)是利用熒光燈、發(fā)光二極管等光源發(fā)出的肉眼不可見的高速明暗閃爍信號來傳輸信息的一種通信技術(shù)。將因特網(wǎng)的信號收發(fā)裝置連接在照明裝置上，構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠覆蓋室內(nèi)燈光達(dá)到的范圍。圖1為可見光通信系統(tǒng)基本原理圖，輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理、編碼調(diào)制以及數(shù)模轉(zhuǎn)換后，電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過安裝在LED裝置上的發(fā)送模塊對LED進(jìn)行驅(qū)動，利用可見光傳輸?shù)浇邮斩?；傳輸?shù)竭_(dá)接收端后，經(jīng)光電探測器(PD)轉(zhuǎn)換成電信號，在經(jīng)過解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、解調(diào)解碼以及后均衡處理后，恢復(fù)數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)的解調(diào)技術(shù)有直流偏置光OFDM方案(DCO-OFDM)，非對稱限幅光OFDM方案(ACO-OFDM)，其中ACO-OFDM技術(shù)中傳輸信號正負(fù)部分相對應(yīng)，傳輸?shù)臅r候?qū)鬏斝盘柕呢?fù)數(shù)部分直接刪去進(jìn)行傳輸，因?yàn)槠鋬H利用了一半子載波，導(dǎo)致在頻譜效率方面效率不高。DCO-OFDM技術(shù)是將信號直接加一個DC偏置，將信號變?yōu)槿龜?shù)，因直流偏置不攜帶信息，所以致使光功率方面效率也不高。為了提高頻譜利用率，有技術(shù)人員在ACO-OFDM系統(tǒng)中添加了一列新的數(shù)據(jù)PAM-DMT，提出了新的HACO-OFDM，這個方案不需要DC偏置，相對提高了頻譜利用率，然而仍未滿足實(shí)際用戶的需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的光通信調(diào)制技術(shù)中傳碼率過低、頻譜利用率不高的問題，本發(fā)明提供一種混合單載波和多載波調(diào)制的可見光通信傳輸方法，其有效的提高了系統(tǒng)的頻譜利用率，且具有良好的靈活性、低復(fù)雜度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：一種混合單載波和多載波調(diào)制的可見光通信傳輸方法，其包括以下步驟：

S1:對輸入信號進(jìn)行QAM調(diào)制，將映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，添加共軛數(shù)據(jù)，再根據(jù)數(shù)據(jù)特征要求構(gòu)成對稱矩陣，生成ACO-OFDM信號矩陣X；

S2：對輸入信號進(jìn)行PAM調(diào)制，將映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，添加共軛數(shù)據(jù)，再根據(jù)數(shù)據(jù)特征要求構(gòu)成對稱矩陣，生成PAM-DMT信號矩陣Y；

S3：將所述ACO-OFDM信號矩陣X、所述PAM-DMT信號矩陣Y分別依次進(jìn)行N點(diǎn)的IFFT變換、添加循環(huán)前綴、將數(shù)據(jù)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換、削減去信號的負(fù)數(shù)端后，將兩組數(shù)據(jù)相加構(gòu)成HACO-OFDM信號t_n；

其特征在于，其還包括以下步驟：

S4：對OOK數(shù)據(jù)進(jìn)行對稱操作，形成對稱的OOK信號q_n；

S5：對所述HACO-OFDM信號t_n減去時間選擇性偏置S_n，然后加上N_A個所述對稱的OOK信號q_n，最終形成發(fā)送信號p_n；

S6：將所述發(fā)送信號p_n傳送至信道，在接收機(jī)端對接收到的信號進(jìn)行解調(diào)操作，將各路信號恢復(fù)出來。

其進(jìn)一步特征在于：

步驟S6包括以下詳細(xì)步驟：