[发明专利]降低可见光Flip-OFDM通信系统LED非线性失真的动态补偿方法

摘要

本发明涉及一种降低可见光Flip-OFDM通信系统LED非线性失真的动态补偿方法，其将经过调制的子载波数据向量分割为若干个互不重叠的子序列，乘以相应的加权系数并扩展为厄密共轭对称序列后进行IFFT变换，选择使组合信号的负信号幅值最小的加权系数，将组合信号极性分解为Flip-OFDM正信号和翻转负信号并限幅，将正信号的切顶信号作为补偿信号承载在翻转负信号对应的零信号位，接收端通过补偿信号恢复正信号。通过采用该方法，可有效抑制Flip-OFDM系统中的PAPR，降低LED非线性失真，从而大大提高了系统的可用性和可靠性。

主权项

1.一种降低可见光Flip-OFDM通信系统LED非线性失真的动态补偿方法，其特征在于包括以下步骤： （1）在Flip-OFDM系统的发送端，将输入的比特流进行串并转换和调制，得到数据向量X={X(0),X(1),…,X(N/2-1)}，其中N为Flip-OFDM系统的子载波数； （2）将数据向量X分割为多个互不重叠的子序列X_v，将各子序列进行扩展，使其满足厄密共轭对称性，即X_v(0)=X_v(N/2)=0，X_v(N-k)=X_v(k)^*，其中k=0,1,2，…，N/2-1，X_v(k)^*表示子序列X_v第k项的共轭；并引入加权系数b_v，其中上述v=1,2，…,V，其中V为部分传输序列的子序列数；用加权系数b_v去加权扩展之后的各子序列X_v，再对得到的各子序列分别进行快速傅里叶变换后求和，根据快速傅里叶变换的线性性质可得组合信号x为：（3）选择加权系数，使组合信号的负信号幅值最小，加权系数集合选定范围为{±1,±i}，初始化b_v=1，其中v=1,2，…,V，经过循环遍历方法，找出使得组合信号的负信号幅值最小的b_v值： 其中argmin（）表示函数取得最小值时所使用的判决条件； （4）将上述加权系数对应的组合信号x进行极性分解，得到Flip-OFDM的正信号和翻转负信号其中x_k表示信号x的第k项； 在Flip-OFDM信号上添加相应的直流偏置信号，根据LED的准线性区域范围对 Flip-OFDM信号进行限幅，并将正信号的切顶信号作为补偿信号承载在翻转负信号对应的零信号位，对翻转负信号进行延时处理，然后将处理后的正信号和翻转负信号作为前后两个OFDM信号驱动LED发光，将信号以光强度的方式发送到光无线信道； （5）在Flip-OFDM系统的接收端，利用光电检测器件将光强度信号转换为电信号，去除直流偏置信号并进行模数转换得到正信号和翻转负信号对应的接收信号对y⁺和y^-进行负信号消波，部分降低噪声影响，负信号消波操作过程如下：（6）将经过负信号消波的信号进行判决和动态补偿得到接收信号y={y_k,k=0,1,…,N-1}，即对比和取其中较大的为信号，较小的为噪声或补偿信号，若则为信号，为噪声，即若则设定噪声影响门限γ，当时视为噪声，当时视为补偿信号，上述判决补偿方法具体为：（7）对信号y={y_k,k=0,1,…,N-1}进行快速傅里叶变换，得到频域信号之后取其前N/2个频域信号值作为接收信号Y={Y(0),Y(1),…,Y(N/2-1)}，将Y按照步骤（2）的分割方式分割为多个互不重叠的子序列Y_v，其中v=1,2，…,V，并分别除以步骤（3）中选取的使得组合信号的负信号幅值最小的加权系数b_v，然后进行序列合并，此合并序列即是接收端接收到的频域数据信号；再将该频域数据信号进行解调和并串转换，最终得到Flip-OFDM系统输出的比特流。