[发明专利]基于IRA码的OFDM光纤无线通信方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及基于编码OFDM的光纤无线通信(Radio over Fiber,RoF)领域，具体涉及一种基于IRA(Irregular Repeat Accumulate,非规则重复累积)码的OFDM光纤无线通信方法和系统。

背景技术

随着通信技术的迅猛发展，高速宽频、可移动性强的通信方式成为了人们的迫切需求，因此人们逐步将目光转移到毫米波通信上。由于毫米波信号在空气中的损耗较大，不适合进行长距离传输，为此人们提出了光纤无线通信。光纤无线通信系统的中心思想是将高频微波、毫米波信号调制到光上，利用光纤进行传输至基站，然后在基站进行光电转换恢复高频微波、毫米波信号，再利用天线进行发射。

高频微波、毫米波信号在光纤上传输受到色散的影响，限制信号的传输带宽。传输带宽的增加使信号最高频率和最低频率之间由于色散而产生的相移变大，从而导致信号传输距离变短。当射频信号的频率超过20GHz时，光纤色散导致系统的载噪比迅速下降，成为限制信号传输距离最重要的因素。因此，如何抵抗和降低色散作用的影响是光纤无线通信系统设计的非常重要的方面。

作为未来移动通信的关键技术，OFDM凭借其高频率效率，较强的抗窄带干扰和多径衰落能力而得到广泛的应用，已经被正式列入4G标准WiMAX的物理层关键技术。在光纤通信中，OFDM中的循环前缀技术能够很好的克服光纤的色度色散和偏振模色散，信道编码技术也能够纠正色散导致的OFDM子载波串扰引起的误码及降低峰值平均功率比。因此，在OFDM光纤无线系统中使用信道编码技术能够有效的提高系统的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是OFDM毫米波信号在光纤中传输时所受色散的影响和系统频率选择性衰落导致的码间串扰问题，提出一种基于IRA码的OFDM光纤无线通信方法和系统，其结合译码过程中选择映射（Selected Mapping，SLM）技术，能够有效降低OFDM信号的峰值平均功率比（Peak Average Power Ratio，PAPR），延长信号的无中继传输距离，极大的提高系统的性能。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于IRA码的OFDM光纤无线通信方法，包括如下步骤：

（1）在OFDM发送机中：

（1.1）对输入的随机序列进行IRA编码，

（1.2）将IRA编码后输出的数据序列通过串并转换变换成N路子序列，

（1.3）对每个子序列进行正交幅度调制，

（1.4）在每个调制后的子序列中插入导频，

（1.5）对每个插入导频后的子序列进行反傅里叶变换，将N路频域数据调制到N个互相正交的子载波上,

（1.6）将反傅里叶变换后的信号进行并串转换，将并行数据换为串行，生产一个OFDM符号,

（1.7）在OFDM符号前插入一定的数量的循环前缀作为保护间隔，获得数字信号，

（1.8）对数字信号进行数模转换后输出OFDM调制信号至中心站；

（2）在中心站中：

（2.1）激光器产生连续的激光信号，

（2.2）第一本地振荡器产生第一本振信号，

（2.3）用第一本振信号去驱动激光信号，实现光载波抑制调制，并输出光载波信号，

（2.4）将步骤（1.8）所得信号OFDM调制信号调制到步骤（2.3）所得的光载波信号上获得OFDM光信号，并将该OFDM光信号送入光纤中传输至基站；

（3）在基站中：

（3.1）经光纤传输后的OFDM光信号经过光电探测后获得OFDM电信号，

（3.2）将光电探测所得OFDM电信号进行滤波和放大后，通过发射天线发送至用户单元；

（4）在用户单元中：

（4.1）接收天线对接收到OFDM电信号进行再次放大，

（4.2）第二本地振荡器产生第二本振信号，

（4.3）将再次放大后的OFDM电信号与第二本振信号进行混频，

（4.4）将混频后的信号进行滤波后得到OFDM基带信号，并将该OFDM基带信号输入至OFDM接收机；

（5）在OFDM接收机中：

（5.1）对OFDM基带信号进行模数转换后，得到串行数据，

（5.2）对串行数据进行串并转换变换为N路并行的子载波信号，

（5.3）去除每个子载波信号的循环前缀，