[发明专利]一种HACO-OFDM调制系统的零值回归方法及装置

说明书

本发明公开了一种HACO‑OFDM混合调制系统的零值回归方法，在HACO‑OFDM混合调制系统中，对拥有N个子载波的HACO‑OFDM混合调制系统的时域接收信号进行理论零值的抓取，并将其数值尽数归零；HACO‑OFDM混合调制系统的零值回归解调装置，它包括：光电探测单元、信号零值回归单元、信号处理单元；接收LED可见光信号依次通过上述单元进行数据处理后传输出进制数据；信号零值回归单元采用前述的零值回归方法对光电探测单元接收到的信号进行噪声抑制；降低基于HACO‑OFDM调制的可见光接收装置接收、处理信号过程中解调信号的误码率。

技术领域

本发明属于可见光传输通讯技术领域，具体涉及一种HACO-OFDM调制系统的零值回归方法及装置。

背景技术

 高速可见光通信（Visible Light Communication，VLC）作为一种频谱无须授权的高速率通信方式，是传统射频（Radio Frequency，RF）通信强有力的互补通信手段，其THz的谱段更是未来B5G和6G通信的潜力候选之一。在以LED作为发光器件的可见光通信系统中，如何在通信带宽瓶颈下，进一步提高通信速率是目前高速可见光通信系统中的关键问题之一。传统的单载波调制技术，如OOK、PPM和ASK等因其频谱效率低，故而限制其在超高速通信场景中的应用。多载波调制技术如正交频分复用（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM）技术，因其在频谱利用率相较于单载波调制高，而成为了高速可见光通信的首选调制解调技术。

 然而，传统的光OFDM调制技术，由于受到光通信系统的强度调制和直接探测（Intensity Modulation/Direct Detection，IM/DD）模型限制，其一半的频域子载波需要满足厄米特镜像对称，而使得其频谱效率减半。为了更好地提升可见光通信系统的频谱效率，基于时域叠加原理的混合调制技术近年来被提出并得到了广泛的关注，如混合非对称剪裁光正交频分复用（Hybrid Asymmetrically Clipped Optical Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，HACO-OFDM）调制技术，其通过在两帧并行的OFDM上分别只调制奇载波的QAM符号和偶载波虚部上的PAM符号，结合时域的两路分支信号同步叠加，实现了有效带宽下的频谱效率显著提升；同时，其ACO-OFDM和PAM-DMT分支经过IFFT变换的输出信号因为具有时域反对称性，通过负裁剪可无信息损失地实现混合信号的单极性输出，因而又具有良好的功率效率，被认为是整体性能极其优良的光通信混合调制方案；不过由于混合调制方案的多层叠加机理，使其发送信号在传输过程中受到信道和环境噪声干扰时，将不可避免地产生额外的层间干扰，降低系统的误码率。因此，如何从接收信号中有效去除噪声干扰成为了提升基于HACO-OFDM混合调制系统性能的关键。

发明内容

本发明为了解决上述问题而提供了一种针对HACO-OFDM调制系统的零值回归方法及装置；

1、一种HACO-OFDM调制系统的零值回归方法：

（1）在HACO-OFDM混合调制系统中，ACO-OFDM分支和PAM-DMT分支分别做如下频域映射:

（1）

和（2）

（2）对上述频域信号进行IFFT操作和负裁剪操作之后，得到两个分支的时域信号；其概率密度函数分别表示为：

（3）

和（4）

其中， 和分别表示第一分支和第二分支的时域信号未裁剪之前的均方根，表示单位阶跃函数，表示单位冲激函数；两个分支信号在时域中进行叠加之后形成HACO-OFDM的时域信号，其概率密度函数可推导为：

（5）

其中，，，，