[发明专利]强度调制系统的通信方案

说明书

一种用于传输装置的处理系统，以及相应的传输装置和方法，所述处理系统用于产生或生成代表包括数据部分的原始信号的传输信号；所述数据由所述传输信号中的波形或流携带或包含在所述传输信号中的波形或流中；所述处理系统用于通过将所述数据加载到频域中的已选数据符号或子载波上而生成相应波形或流，以形成所述传输信号。

技术领域

本发明涉及用于传输单极性信号的通信系统、以及相应的发射机、接收机以及发射和接收单极性信号的方法。

背景技术

光无线通信被认为是一种有前景的替代或补充技术，用于解决当前移动通信系统的无线数据通信堵塞和带宽限制问题。

光无线通信可以有利地使用低成本前端组件，例如发光二极管(LED)和光电二极管(PD)。然而，LED通常不相干地发光，使得相位和幅度难以可靠地调制或检测。因此，光无线通信系统通常被实现为强度调制/直接检测系统，其可以采用例如开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(M-PAM)技术。

然而，随着传输速率的增加，符号间干扰可能变得越来越成问题。在这种情况下，采用更类似于正交频分复用(OFDM)的调制方案将是有益的。然而，OFDM通常产生复值的时域样本，而强度调制则需要实的单极性信号。

产生实信号的传统方法是在调制过程中的快速傅里叶逆变换步骤中施加埃尔米特对称性(Hermitian symmetry)。另一种方法是通过分割实部和虚部并在两个单独的流中传输它们，使时域中的复信号为实信号。

一旦信号变为实信号，双极性信号就可以被转换成单极性信号。已经提出了许多用于获得适用于光无线通信系统的单极性信号的方法。一种方法是使用直流偏置光OFDM(DCO-OFDM)，其涉及给所有样本添加偏置值，其中偏置值足以使所有样本都是非负的。然而，这种方法显著增加了信号的功耗。提供单极性信号的一些其它示例性技术包括单极正交频分复用(U-OFDM)、非对称限幅光OFDM(ACO-OFDM)、脉冲幅度调制离散多音调制(PAM-DMT)、Flip-OFDM等。已公开的专利申请GB2496379和WO2013/064835以及论文“NovelUnipolar Orthogonal Frequency Division Multiplexing”by D.Tsonev,S.and H.Haas,Proc.Of the Vehicular Technology Conference(VTC Spring),IEEE,Yokohama,Japan,IEEE,May 6-9 2012中描述了U-OFDM。J.Armstrong等人在“Powerefficient Optical OFDM”,Electronics Letters,vol.42,no.6,pp.370-372,16March2006中描述了ACO-OFDM。S.C.J.Lee等人在“PAM-DMT for Intensity Modulated andDirect-Detection Optical Communication Systems”,IEE Photonics TechnologyLetters,Vol.21,no.23,pp.1749-1751,December 2009中描述了PAM-DMT。N.Fernando等人在“Flip-OFDM for Optical Wireless Communications”in Information TheoryWorkshop(ITW),IEEE,Paraty,Brazil:IEEE,Oct.16-20,2011,pp.5-9中描述了Flip-OFDM。所有上述文献的内容通过引用全部并入本文，如同在本申请中完整阐述一样。

如上所述，在应用快速傅立叶逆变换之前将埃尔米特对称性施加于传统调制方案的来自发射机侧的符号块已为人所知。这有效地将原始符号映射到结果信号的频域中的不同载波。由于施加了埃尔米特对称性，快速傅里叶逆变换产生实的双极性信号。然后可以对时域信号进行变换以使其成为单极性的。