[发明专利]一种DCO-OFDM系统中混合型峰均比抑制方法

说明书

本发明公开一种DCO‑OFDM系统中混合型峰均比抑制方法，结合了LED的非线性特性，对频域信号进行DCT变换以改变信号包络范围，再结合LED的动态范围对时域信号进行自适应缩放，大幅度的降低系统峰均比，而且降低了系统误码率。此外，本发明还具有实现简单，复杂度较低的特点。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种DCO-OFDM(直流偏置光正交频分复用)系统中混合型峰均比抑制方法。

背景技术

正交频分复用(OFDM)作为一种特殊的多载波调制技术，具有频谱利用率高，抗多径干扰能力强等优点，在可见光通信系统中得到了广泛的应用。可见光OFDM系统采用强度调制/直接检测(IM/DD)的调制方式，因此基带OFDM信号必须为实信号，且满足非负性。其中，直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)系统由于通过添加直流偏置，并将信号仍然小于零的部分削去从而实现双极性到单极性的转换，其实现简单且频谱效率相对较高，因而成为光通信领域的一个研究热点。然而在DCO-OFDM通信系统中，其核心器件LED具有典型的非线性特性，其动态范围有限，而DCO-OFDM信号峰均比较高，当这些较大峰值的信号经过LED会产生严重的非线性失真，这将极大地影响系统的通信性能。

虽然有失真技术中的限幅、压缩扩展变换和峰值加窗等PAPR(峰均比)抑制方法，以及无失真技术中的选择性映射(SLM)、部分传输序列(PTS)和编码等PAPR抑制方法，在普通的可见光通信中极为常见。然而，这些方法却存在不足之处，如有失真技术PAPR抑制方法，是一种非线性操作，因此会产生信号畸变，导致系统误码率上升；如无失真技术PAPR抑制方法通过增加系统的计算复杂度来换取PAPR性能。最为重要的是，传统的PAPR抑制方法均没有考虑到DCO-OFDM中LED具有典型的非线性特性的问题。

发明内容

本发明所要解决的是在DCO-OFDM系统下，现有的峰均比抑制方法未考虑LED器件非线特性，而影响系统的通信性能的问题，提供一种DCO-OFDM系统中混合型峰均比抑制方法。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种DCO-OFDM系统中混合型峰均比抑制方法，具备包括如下步骤：

步骤1、将信源数据进行串并转换以及QAM调制后，得到N行M列的频域信号；

步骤2、生成一个N×N的DCT变换矩阵；

步骤3、将步骤2所生成的DCT变换矩阵与步骤1所得到的频域信号相乘，得到DCT变换后的频域信号；

步骤4、对DCT变换后的频域信号进行厄米特共轭对称，得到共轭对称后的频域信号；

步骤5、对共轭对称后的频域信号进行IFFT变换，得到时域信号，并对该时域信号进行并串转换及添加循环前缀，得到带循环前缀的串行时域信号x(n)；

步骤6、利用自适应缩放因子，对带循环前缀的串行时域信号x(n)进行自适应缩放，得到缩放后的时域信号x_s(n)：

步骤7、对缩放后的时域信号x_s(n)进行数模转换，得到模拟信号x_s(t)；

步骤8、在LED的下限电压和上限电压之间选择一个直流偏置值x_bias，并将该直流偏置值x_bias加载到模拟信号x_s(t)中，得到加直流偏置的模拟信号x_b(t)：

x_b(t)＝x_s(t)+x_bias

步骤9、对加直流偏置的模拟信号x_b(t)进行限幅操作，得到待发送信号x_c(t)：