[发明专利]一种采用削波搬移的低峰均比无线光传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用削波搬移的低峰均比无线光传输方法，属于无线光通信技术。

背景技术

无线光通信(OWC)因其频谱资源丰富且不受限制、发射功率大可提高接受信噪比、电磁辐射水平低、安全性好等优势而获得通信领域研究人员的关注，并逐渐成为研究热点。为了提高无线光通信系统的传输速率，对抗多径干扰，OFDM调制方式被引入其中，研究人员从理论及实验中发现OFDM是一种有效提高无线光通信系统性能的方式。

由于目前的无线光通信系统普遍采用强度调制/直接检测(IM/DD)，因此要保证OFDM时域信号的正实性。现在被广泛采用的两个光通信OFDM结构是非对称削波光OFDM(ACO-OFDM)和直流偏置光OFDM(DCO-OFDM)。ACO-OFDM是对传统OFDM在光通信特殊信道传输的改良，由澳大利亚科学家Jean Armstrong在2006年提出，它基本的思路就是用更多的子载波通过Fourier变换的一些性质来换取发射符号在时域满足光信道的特性，它的频域符号满足共轭对称性且偶数子载波上的值全为0，只有1/4的子载波用于发送有效符号，因此频谱利用率比较低；但它不要加直流偏置，可以提高能量利用率。DCO-OFDM的频域符号也满足共轭对称性，但不要求偶数子载波上的值为0，有1/2的子载波用于传输有效符号，频谱利用率高，但是其为了使时域信号是正值，需要对IFFT输出的信号加额外的直流偏置，降低了能量利用率。

峰均比(PAPR)过高的问题一直是OFDM系统的主要缺点，这个问题同样存在于无线光通信的OFDM系统中，PAPR过高会使信号通过功放或LED驱动电路时进入非线性区，从而导致信号失真，这样会对系统的整体性能产生很大影响，所以有必要对无线光通信OFDM系统进行降低PAPR的优化。

目前抑制PAPR的方法大致可以被分为三类。第一类是预畸变技术，即在信号经过放大之前对功率大于门限值的信号进行非线性畸变，包括限幅、峰值窗以及压缩扩展等；第二类是编码，即避免采用那些会生成大峰均比的编码图样，如采用M序列、循环编码、分组编码等；第三类方法是概率类方法，利用不同的加扰序列对OFDM信号进行加权处理，从而选择PAPR较小的码字来传输，如选择性映射部分传输序列(PTS)和(SLM)。这些方法都能在一定程度上降低OFDM系统的PAPR，但他们计算量很大。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种采用削波搬移的低峰均比无线光传输方法，在ACO-OFDM系统中利用其时域信号的成对信号有一个必为0的特点，如果这个成对信号中的正值信号超过了系统对发送信号最大峰值的限制，就对它削波；但与现有的削波方法不同，削掉的信号部分不是直接扔掉，而是放在这个成对信号中为0的位置上，这种方法可以在尽量保留有效信号的同时，有效降低系统的PAPR，从而提高传输性能。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种采用削波搬移的低峰均比无线光传输方法，利用ACO-OFDM时域信号的成对信号中有一个必为0的特点，如果这个成对信号中的正值信号超过了设定的门限值，就对它削波，但是消掉的量不是直接丢弃，而是放在这个成对信号中为0的位置上，从而达到降低PAPR的作用，同时对通信可靠性没有造成太大的伤害。该方法实现简单，PAPR的改善降低了系统对功放和LED灯线性度的要求，减少了信号在电、光域的非线性失真，提高了系统接收性能。

上述方法的具体实现包括如下步骤：