[发明专利]高频谱效率正交多带无载波幅度相位调制解调方法

说明书

本发明公开了一种高频谱效率正交多带无载波幅度相位调制解调方法。本发明首先设计成形滤波器，使得在相邻子带信号频谱产生交叠的情况下保证子带之间正交性；具体包括：发射端多个子带的比特流先经过PAM映射得到PAM符号；再对PAM符号进行上采样，然后对每个子带分别通过成形滤波器进行滤波，相加得到发射数字信号；接收端使用每个子带对应的匹配滤波器，将接收到的数字信号分别经过匹配滤波，再分别进行下采样、均衡和判决，最后对判决后的PAM符号进行解映射，得到每个子带对应的比特流；仿真结果表明在带宽限制系统中，与传统正交无载波相位调制相比，本发明生成的信号带宽更小，具有更好的误码性能；且传输速率更大。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种高频谱效率正交多带无载波幅度相位(SEO-m-CAP)调制解调方法。

背景技术

多带无载波幅度相位调制(m-CAP)技术是一项应用于强度调制/直接检测光通信系统的先进调制技术。m-CAP通过多个频域无交叠的滤波器实现多带信号的调制，能够实现多用户的正交接入，系统复杂度较低，频谱效率较高。由于光通信系统的调制带宽有限，如果要突破通信速率瓶颈，就需要进一步提高调制信号的频谱效率。一种方式是压缩m-CAP信号的带宽，使相邻子带之间产生交叠。但是这样会引入通道间串扰，从而使系统性能降低。那么设计一种高频谱效率且子带正交的m-CAP调制方案就成为一个研究重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型高频谱效率正交多带无载波幅度相位(Spectrally efficient orthogonal multiband carrierless amplitude and phase,SEO-m-CAP)调制解调方法。

本发明提供的高频谱效率正交多带无载波幅度相位(SEO-m-CAP)调制解调方法，包括设计一组新型成形滤波器，使得在相邻子带信号频谱产生交叠的情况下还能保证子带之间的正交性，即成形滤波器满足零码间串扰(ISI)和零通道间串扰(ICI)条件；

本发明提供的SEO-m-CAP调制解调方法，包括：

(1)发射端多个子带的比特流先经过PAM(Pulse amplitude modulation)映射得到PAM符号，对PAM符号进行上采样后，再对每个子带分别通过成形滤波器进行成形滤波，并相加得到发射数字信号；

(2)接收端使用每个子带对应的匹配滤波器，将接收到的数字信号分别经过匹配滤波，然后再分别进行下采样、均衡和判决，最后对判决后的PAM符号进行解映射，得到每个子带对应的比特流。

所述SEO-m-CAP成形滤波器由如下公式给出：

其中，g_sq(t)表示根升余弦滤波器，g_n(t)表示第n个子带的成形滤波器，t为时间，T表示符号周期，α表示根升余弦滤波器的滚降系数。

本发明中，所述匹配滤波器由以下公式确定：

m_n(t)＝g_n(-t)， (3)

其中，m_n(t)表示第n个子带的匹配滤波器。

本发明中，每个子带传输PAM符号，每个子带波特率为子带带宽的2/(1+α)倍。

本发明中，每个子带带宽为：

本发明中，每个子带波特率为R_s＝1/T，即一个符号周期为T。

本发明中，系统总带宽为：

其中，N表示总子带数。