[發明專利]一種混合單載波和多載波調制的可見光通信傳輸方法

有效

• 申請號: 201910460031.8
• 申請日: 2019-05-30
• 公開（公告）號: CN110212981B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 李正權;周穎;李寶龍;薛曉妹;吳瓊;劉洋;武貴路
• 申請（專利權）人: 江南大學;中科金保安全科技無錫有限公司;中科怡海高新技術發展有限公司;中科怡海高新技術發展江蘇股份公司
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/516
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云;黃瑩

本發明提供一種混合單載波和多載波調制的可見光通信傳輸方法，其有效的提高了系統的頻譜利用率，且具有良好的靈活性、低復雜度。其包括步驟：S1:對輸入信號進行QAM調制，生成對稱的ACO?OFDM信號矩陣；S2：對輸入信號進行PAM調制，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行N點的IFFT變換、添加循環前綴、將數據進行并串轉換、削減去信號的負數端后，將兩組數據相加構成HACO?OFDM信號；S4：對OOK數據進行對稱操作，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，最終形成發送信號；S6：將發送信號傳送至信道，在接收機端對接收到的信號進行解調操作，將各路信號恢復出來。

技術領域

本發明涉及無線光通信領域，具體為一種混合單載波和多載波調制的可見光通信傳輸方法。

背景技術

可見光通信技術是利用熒光燈、發光二極管等光源發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。將因特網的信號收發裝置連接在照明裝置上，構成的網絡系統能夠覆蓋室內燈光達到的范圍。圖1為可見光通信系統基本原理圖，輸入數據經過預處理、編碼調制以及數模轉換后，電信號轉換成光信號，通過安裝在LED裝置上的發送模塊對LED進行驅動，利用可見光傳輸到接收端；傳輸到達接收端后，經光電探測器(PD)轉換成電信號，在經過解調系統進行模數轉換、解調解碼以及后均衡處理后，恢復數據。

傳統的解調技術有直流偏置光OFDM方案(DCO-OFDM)，非對稱限幅光OFDM方案(ACO-OFDM)，其中ACO-OFDM技術中傳輸信號正負部分相對應，傳輸的時候將傳輸信號的負數部分直接刪去進行傳輸，因為其僅利用了一半子載波，導致在頻譜效率方面效率不高。DCO-OFDM技術是將信號直接加一個DC偏置，將信號變為全正數，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，有技術人員在ACO-OFDM系統中添加了一列新的數據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，然而仍未滿足實際用戶的需求。

發明內容

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

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

S1:對輸入信號進行QAM調制，將映射后的數據進行串并轉換，添加共軛數據，再根據數據特征要求構成對稱矩陣，生成ACO-OFDM信號矩陣X；

S2：對輸入信號進行PAM調制，將映射后的數據進行串并轉換，添加共軛數據，再根據數據特征要求構成對稱矩陣，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分別依次進行N點的IFFT變換、添加循環前綴、將數據進行并串轉換、削減去信號的負數端后，將兩組數據相加構成HACO-OFDM信號t_n；

其特征在于，其還包括以下步驟：

S4：對OOK數據進行對稱操作，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，最終形成發送信號p_n；

S6：將所述發送信號p_n傳送至信道，在接收機端對接收到的信號進行解調操作，將各路信號恢復出來。

其進一步特征在于：

步驟S6包括以下詳細步驟：