[发明专利]一种抑制可见光通信LED非线性失真限幅噪声的方法

权利要求书

1.一种抑制可见光通信LED非线性失真限幅噪声的方法，其步骤为：

发送端：

步骤1：对原始信息序列进行调制；

步骤2：对调制符号序列映射，使输出映射矢量满足厄米特对称性；

步骤3：映射矢量信号预尺度变换；

步骤4：逆傅里叶变换后并串转换，得到双极性实数光OFDM(O-OFDM)符号；

步骤5：自适应O-OFDM符号分解；

步骤6：给每个分解符号添加循环前缀(CP)，然后依次串行组帧；

步骤7：数模转换，然后加直流偏置，最后输入到LED；

接收端：

步骤1：光电检测器接收光信号并转换为电信号；

步骤2：电信号经模数转换为数字信号；

步骤3：拆分帧，并删除循环前缀，然后合并符号；

步骤4：串并转换，然后输入到傅里叶变换；

步骤5：均衡补偿信道衰减，再提取包含信息的子载波信号，最后解调恢复原始信息。

2.根据权利要求1所述的抑制可见光通信LED非线性失真限幅噪声的方法，其特征在于：发送端步骤3，对映射矢量乘以尺度变化因子，

X_scaled(n)＝αX_mapping(n)，

其中X_mapping(n)表示映射矢量X_mapping中的变量，n＝0,1,…,N-1，N是逆傅里叶变换的长度，X_scaled(n)表示预尺度变换输出变量，α表示尺度变换因子，

其中|·|表示取模运算，σ₀是逆傅里叶变换输出O-OFDM符号的均方差。

3.根据权利要求1所述的抑制可见光通信LED非线性失真限幅噪声的方法，其特征在于：发送端步骤5，本发明O-OFDM符号是指逆傅里叶变换输出的双极性实数矢量信号；自适应O-OFDM符号分解的过程就是根据O-OFDM符号的幅度、限幅门限和最大符号分解次数，对O-OFDM符号重复限幅的过程；

假设限幅门限的上、下限分别为ε_top和ε_bottom，最大符号分解次数为L，O-OFDM符号周期为T，并串转换输出符号

首先对符号进行第一次限幅，表示为：

其中表示第一次限幅输出符号中的变量，k＝0,1,…,N-1，表示符号中的变量；将符号作为第一次符号分解得到的分解符号；

然后用符号减去符号的差值作为第二次符号分解的判决符号若停止符号分解；若则将符号作为第二次限幅的输入符号；

第二次限幅表示为：

其中表示第二次限幅输出符号中的变量，表示符号中的变量；将符号作为第二次符号分解得到的分解符号；

再用符号减去的差值作为第三次符号分解的判决符号若停止符号分解；若则将符号作为第三次限幅的输入符号；

依次类推，直到最大符号分解次数或者某次符号分解的判决符号等于零为止；

假设进行到最大符号分解次数L时结束符号分解，第L次限幅表示为：

其中表示第L次限幅输出符号中的变量，表示符号中的变量；将符号作为第L次符号分解得到的分解符号；

经过L次符号分解得到的分解符号就是自适应O-OFDM符号分解的结果；令当最大符号分解次数L越大，x_clip就越接近于符号

对均值为零的高斯分布的符号限幅，等效于对符号的幅度衰减，并加上非高斯分布的限幅噪声，可表示为：

其中n_clip是非线性限幅噪声，η是幅度衰减因子，

η＝Q(Lλ_bottom)-Q(Lλ_top)，

其中λ_top＝ε_top/σ₀和λ_bottom＝ε_bottom/σ₀分别表示归一化限幅门限的上、下限，表示互补累积函数，其中u是积分变量，v是互补累积函数自变量。