[发明专利]光OFDM系统中一种联合改进的LC‑SLM峰均比抑制方案

说明书

技术领域

本发明属于光正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)系统峰均比抑制技术领域，涉及一种联合改进的低复杂度SLM(low-complexitySLM,LC-SLM)峰均比抑制方案，该方案可以通过选择性映射(SelectiveMapping,SLM)技术和Clipping技术联合改进来实现对光OFDM系统高峰均比的抑制。

背景技术

光正交频分复用(optical orthogonal frequencydivisionmultiplexing,O-OFDM)系统将光通信技术和正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，OFDM)技术有机地结合起来，其高频谱利用率，对信道衰落的鲁棒性，抗色散能力，抗符号间干扰(inter symbol interference,ISI)，抑制非线性效应等诸多优点，目前已被多种高速数据传输系统作为技术标准。然而，高的峰值平均功率比(peak-to-averagepowerratio,PAPR)一直被认为是光OFDM技术最主要的一个缺点。高PAPR驱动高功率放大器在非线性区域工作，这将会增加带内失真和带外辐射，从而导致O-OFDM系统性能下降。为了有效地抑制高PAPR对O-OFDM系统所带来的影响，目前国内外的专家学者针对高PAPR提出了诸多解决方案，如削波(Clipping)、选择性映射(selectivemapping,SLM)、部分传输序列等技术。在目前的解决方案中，Clipping是降低峰值幅度最简单且有效的方法，但是其非线性处理会引入带内和带外信号失真，从而降低误码率(BER)性能。SLM是概率类技术中对抑制PAPR较为有效的技术。因其较高的功率利用率和带宽效率，不会引起信号失真，从而使得误码率性能降低，可以较为显著地抑制高PAPR的出现，但是SLM方案中使用一系列的快速傅里叶逆变换(InverseFastFouriertransform,IFFT)变换产生不同的备选信号而增大了计算复杂度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种既可以降低计算复杂度又可以兼顾较好的PAPR抑制性能的峰均比方案。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

(1).首先把原复频域向量X拆分成两个实向量，分别记作X_I和X_Q；随机相位序列矢量P^m＝[P^m(0),…,P^m(N-1)]，(m＝0,1…M-1)。其中，(i＝0,1,…N-1)，且在[0,2π)内服从均匀分布。由原始序列X和M个随机相位序列矢量点成后可以产生M个统计独立序列X^m(1≤m≤M)，它可以表示为：

X^m＝[X^m(0),…,X^m(N-1)]

＝X⊙P^m

＝[X(0)P^m(0),…,X(N-1)P^m(N-1)],1≤m≤M(1)

其中，⊙表示两个向量的点乘。利用快速傅里叶逆变换(Inverse FastFouriertransform,IFFT)运算的线性特点，对上述输出信号X^m作IFFT变换，由此我们可以得到M路不同的输出序列x^m。

x^m＝IFFT(x^m)＝IFFT(X⊙P^m)，1≤m≤M(2)

此时，X_I＝Re(X^m)，X_Q＝Im(X^m)。

(2).利用(1)式和(2)式分别产生M个时域向量，分别记作备选实部和备选虚部(1≤m≤M)

(3).在备选实部中选取一个成为备选信号的实部，然后再把备选实部和备选虚部重新组合成一个新的备选信号1≤i≤M，1≤q≤M。

(4).经过第(3)步的操作，总共可以产生M2个备选信号。然后对高于门限A_max的信号进行Clipping操作使其峰值功率不超过门限值A_max，