[发明专利]使用DFT扩频技术降低光毫米波段OFDM信号PAPR的方法及系统

说明书

本发明涉及一种使用DFT扩频技术降低光毫米波段OFDM信号PAPR的方法及系统，方法包括：产生伪随机二进制比特流；进行DFT扩频得到DFT‑Spread‑OFDM基带信号；通过外调制方式产生光毫米波，将DFT‑Spread‑OFDM信号加载到光毫米波上；将光毫米波信号由中心站经标准单模光纤传输至基站，采用光电探测器将光毫米波信号转换成电毫米波信号，并通过天线发送给用户端；在用户端，电毫米波信号经下变频转换为基带信号，再经由发射端逆过程恢复原始信号。本发明相比于传统方法，降低了计算复杂度，提高了DFT‑Spread‑OFDM‑ROF通信系统性能。

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，尤其涉及一种使用DFT扩频技术降低光毫米波段OFDM信号PAPR的方法及系统。

背景技术

光毫米波技术可以通过提升频谱带宽来实现超高速无线数据传播，以光毫米波为核心技术的光纤无线通信(ROF)系统成为光纤通信的研究热点。将正交频分复用(OFDM)技术与ROF技术相结合，能有效提高系统的频谱利用率和抗干扰能力。但由于OFDM信号峰值平均功率比(PAPR)较高，使得系统性能因非线性效应而降低。目前已有降低OFDM信号PAPR的方法，例如：预畸变技术，即通过降低峰值功率附近的幅度来降低峰均功率比，但该方法是非线性实现方式，会导致信号失真，增加误码率。选择性映射法(SLM)也是实现降低OFDM信号PAPR方法之一。其主要思想是在对比特流进行快速傅里叶反变换IFFT运算之前，先进行奇偶校验位的处理，使输出信号的PAPR降低，但是SLM需要传送边带信息以提供相位信息来还原原始信号，并且计算复杂度会比较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使用DFT扩频技术降低光毫米波段OFDM信号PAPR的方法及系统，能够可以降低OFDM信号的PAPR，提高频带利用率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种使用DFT扩频技术降低光毫米波段OFDM信号PAPR的方法，包括：

步骤101，产生伪随机二进制比特流作为原始二进制比特流，并进行串/并转换，将比特流分成M路子比特流，并通过四进制正交幅度调制16QAM映射到N路相互正交的子载波上；其中，NM；

步骤102，对带有16QAM信号的M路子载波进行离散傅里叶变换DFT，未使用的N-M路子载波进行补零完成扩频，再对N路子载波进行快速傅里叶逆变换IFFT,然后添加循环前缀并进行数/模转换，得到离散傅里叶变换扩频DFT-spread-OFDM基带信号；

步骤103，利用激光器、射频信号、第一马赫增德尔调制器产生三阶双边带光毫米波，然后通过第二马赫增德尔调制器将DFT-spread-OFDM基带信号加载到双边带光毫米波上，获得DFT-spread-OFDM光毫米波信号；

步骤104，将DFT-spread-OFDM光毫米波信号由中心站进行标准单模光纤传输至基站，通过光电探测器将DFT-spread-OFDM光毫米波信号转换成为DFT-spread-OFDM电毫米波信号，再通过天线发送给用户端；在用户端，对DFT-spread-OFDM电毫米波信号与60GHz本地振荡器产生的正弦信号相乘，然后经过低通滤波器滤掉高频噪声得到DFT-spread-OFDM基带信号，信号经过模/数转换后，进行去循环前缀、N点快速傅里叶变换和M点离散傅里叶逆变换后，再经过并串转换恢复出传输的原始二进制比特流。

优选的，步骤102中，对带有16QAM信号的M路子载波进行离散傅里叶变换后产生的频域采样数据A_k表示如下：

其中，x_m表示M个原始输入数据，m＝0,1,…,M-1，k＝0,1,…,M-1。

优选的，步骤103中，对N-M路子载波补零后的N路子载波频域采样数据c_k′表示如下：