[发明专利]基于PWM的可调光自适应偏置O-OFDM传输方法

说明书

本发明公开了一种基于PWM的可调光自适应偏置O‑OFDM传输方法，发送端包括如下步骤：将需要发送的符号Q加载到OFDM系统的奇数子载波和第2(2i+1)个子载波上，剩余子载波上的值设置为零，生成频域信号X_k；对频域信号X_k进行反傅里叶变换操作，生成时域信号x_m；根据PWM信号生成自适应偏置信号b_m，且自适应偏置信号b_m为周期是M/4的周期序列，计算所述自适应偏置信号b_m；将自适应偏置b_m与时域信号x_m相加得到可调光自适应偏置O‑OFDM信号y_m，再将可调光自适应偏置O‑OFDM信号y_m进行数模转换，并将转换结果与PWM信号叠加后传输至发送端的LED并驱动其发光。

技术领域

本发明涉及无线光通信领域，尤其涉及基于PWM的可调光自适应偏置O-OFDM方法。

背景技术

可见光通信是一种基于发光二极管(LED)的无线光通信技术，它借助LED发出的光线作为传输媒介，实现高速的数据传输，具有无需频谱许可、无电磁干扰、绿色环保、实现成本低等诸多优点。随着信息技术的迅猛发展和射频频谱资源的日益紧张，可见光通信成了一种具有极大发展潜力的无线通信技术。

调光控制可以实现LED亮度调节，满足不同用户和场景的照明需求，被认为是可见光通信系统的一个重要的功能。为了实现调光控制和高速通信的双重功能，兼容调光控制的光正交频谱复用(O-OFDM)技术被广泛地应用于可见光通信领域。根据采用的调光技术，这些可调光O-OFDM技术可以分成模拟和数字调光技术。一种典型的模拟调光是直流偏置的光OFDM(DCO-OFDM)，通过改变直流偏置实现不同的调光度。但模拟调光会导致光线波长的改变，导致明显的色度变化。

数字调光可以通过占空比线性地调节调光度，降低了色度变化发生的概率，因此，数字调光在工业领域得到青睐。目前，基于脉冲宽度调制(PWM)的极性反转O-OFDM(RPO-OFDM)是一种流行的数字可调光O-OFDM方案，但由于RPO-OFDM方法采用非对称裁剪的光OFDM(ACO-OFDM)，仅利用奇数子载波传输信息，导致较低的频谱效率。为了提升频谱效率，一些数字调光方案采用叠加O-OFDM，如混合ACO-OFDM(HACO-OFDM)、分层ACO-OFDM(LACO-OFDM)等。在这些基于叠加O-OFDM的数字调光方案中，发送端需要依赖多个IFFT模块生产不同的信号分量，同时，接收端需要采用迭代接收机顺序地检测多个信号分量。因此，相比传统方案，基于叠加O-OFDM的数字调光方法明显地提高了收发机复杂度，且引入了较高的接收机处理时延。更为重要的，现有的数字调光方案中，信号的检测严重依赖于调光度等信息，接收机需要首先检测PWM信号，才能顺利地完成后续信息检测，这进一步地增加了方案在实际应用中的实现难度。

发明内容

针对以上问题，本发明提出基于PWM的可调光自适应偏置O-OFDM传输方法。

为实现本发明的目的，提供基于PWM的可调光自适应偏置O-OFDM传输方法，发送端包括如下步骤：

s1、将需要发送的符号Q加载到OFDM系统的奇数子载波和第2(2i+1)个子载波上，并将所述OFDM系统的剩余子载波上的值设置为0后，生成频域信号X_k，假定所述OFDM系统具有M个子载波，X_k表示频域信号X的第k个子载波，k＝0，1，...，M-1。

s2、对所述频域信号X_k进行反傅里叶变换操作，生成时域信号x_m，其中，m＝0，1，...，M-1，x_m表示时域信号x的第m个子载波。